حدد علماء الفلك مصدر أشعة سينية وإشارة ضوئية وراديوية ساطعة سطوعًا بالغًا تظهر من منتصف الكون.

واكتشف مرفق زويكي العابر في كاليفورنيا (Zwicky Transient Facility in California) الإشارة المسماة (AT 2022cmc) في وقت سابق هذا العام. وتشير النتائج المنشورة في نوفمبر الماضي بمجلة نيتشر أسترونومي Nature Astronomy، إلى أنه من المحتمل أن يكون عبارة عن نفاثة مادة يطلقها ثقب أسود هائل بسرعة تقترب من سرعة الضوء.

ويعتقد الفريق، بما في ذلك باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وجامعة برمنغهام، أن النفاثة هي نتاج ثقب أسود بدأ فجأة يلتهم نجمًا قريبًا منه، مما أطلق كمية هائلة من الطاقة في هذه العملية. ويمكن أن تسلط تلك النتائج التي توصلوا إليها ضوءًا جديدًا على كيفية تغذية الثقوب السوداء الهائلة ونموها.

ورصد علماء الفلك “أحداث اضطراب مد وجزر” أو (TDEs) أخرى، حيث يتمزق نجم عابر بفعل قوى المد والجزر للثقب الأسود. إلا أن (AT 2022cmc) كان أكثر سطوعًا من أي أحداث اضطراب مد وجزر مرصودة حتى الآن، ويبعد نحو ٨,٥ مليار سنة ضوئية عن الأرض، وذلك أيضًا أبعد حدث اضطراب مد وجزر رُصد على الإطلاق.

وقام الفريق بقياس المسافة إلى (AT 2022cmc) باستخدام التلسكوب العظيم التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي.

وقال الدكتور مات نيكول، الأستاذ المساعد في جامعة برمنغهام: “أخبرنا الفريق أن المصدر كان ساخنًا: حوالي ٣٠٠٠٠ درجة مئوية، وهو أمر طبيعي بالنسبة لحدث اضطراب المد والجزر (TDE). لكننا رأينا أيضًا المجرة، المكان الذي وقع فيه هذا الحدث، تقوم بامتصاص بعض الضوء، ثم تحولت خطوط الامتصاص هذه تحولاً كبيرًا نحو الأطوال الموجية الحمراء، مما يخبرنا أن هذه المجرة أبعد بكثير مما كنا نتوقع!”.

كيف يمكن لحدث بعيد كل هذا البعد أن يبدو ساطعًا للغاية في سمائنا؟ يقول الفريق إن نفاثة الثقب الأسود قد تكون متجهة مباشرةً نحو الأرض، مما يجعل الإشارة تبدو أكثر سطوعًا مما لو كانت النفاثة تتجه في أي اتجاه آخر. التأثير هو “تعزيز دوبلر”، وهو مشابه لصوت مكثف من صافرات الإنذار العابرة.

إن (AT 2022cmc) هو رابع حدث اضطراب مد وجزر معزز بالدوبلر رُصد على الإطلاق وأول حدث من هذا القبيل يُرصد منذ عام ٢٠١١. وهو أيضًا أول حدث اضطراب مد وجزر معزز اكتُشف بإجراء مسح ضوئي للسماء. ومع البدء في استخدام المزيد من التلسكوبات القوية في السنوات القادمة، فإن المزيد من أحداث اضطراب المد والجزر سيتم الكشف عنها، مما يمكن أن يسلط الضوء على كيفية نمو الثقوب السوداء الهائلة وتشكيل المجرات حولها.

وبعد الاكتشاف الأولي لـ (AT 2022cmc)، ركز الفريق على الإشارة باستخدام مستكشف التكوين الداخلي للنجم النيوتروني (NICER)، وهو تلسكوب أشعة السينية يعمل على متن محطة الفضاء الدولية.

يستذكر ديراج “دي جي” باشام، الذي كان أول كاتب للدراسة قائلاً: “بدت الأمور طبيعية جدًا في الأيام الثلاثة الأولى، ثم نظرنا إليها باستخدام تلسكوب الأشعة السينية، وما وجدناه هو أن المصدر كان أسطع ١٠٠ مرة من الوهج اللاحق لأقوى انفجار لأشعة غاما”.

عادةً ما تكون مثل هذه الومضات الساطعة في السماء انفجارات أشعة جاما – وهي نفاثات شديدة من انبعاثات الأشعة السينية التي تنبعث من انهيار النجوم الضخمة.

وقاد الدكتور بنجامين جومبيرتز، الأستاذ المساعد في جامعة برمنغهام، تحليل مقارنة انفجارات أشعة جاما. وقال: “انفجارات أشعة جاما هي السبب المعتاد في مثل هذه الأحداث، إلا أنه على الرغم من سطوعها، لا يوجد سوى الكثير من الضوء يمكن أن ينتجه النجم المنهار، ونظرًا لأن (AT 2022cmc) كان ساطعًا للغاية واستمر لفترة طويلة، فقد علمنا أن شيئًا عملاقًا حقًا لا بد أن يكون هو  السبب الذي يدفعه متمثلاً في ثقب أسود هائل”.

ومن المعتقد أن نشاط الأشعة السينية الشديد يكون مدفوعًا “بقرص تنامي شديد” عندما يخلق النجم الممزق دوامة من الحطام أثناء سقوطه في الثقب الأسود. وفي الواقع، وجد الفريق أن سطوع الأشعة السينية (AT 2022cmc) كان مشابهًا، على الرغم من كونة الأكثر سطوعًا، لثلاثة أحداث اضطراب مد وجزر رُصدت سابقًا.

ويُقدر باشام: “أنه من المرجح أن يبتلع الثقب الأسود سنويًا نجمًا حجمه نصف كتلة الشمس”. وأضاف قائلاً: “تحدث الكثير من اضطرابات المد والجزر هذه منذ وقت مبكر، وتمكنا من رصد هذا الحدث منذ البداية، في غضون أسبوع واحد من بدء الثقب الأسود في التغذي على النجم”.

ويضيف الكاتب المشارك في الورقة البحثية ماتيو لوتشيني قائلاً: “نتوقع المزيد من أحداث اضطراب المد والجزر هذه في المستقبل، ومن ثم ربما يمكننا الشرح، أخيرًا، كيف بالضبط تطلق الثقوب السوداء هذه النفاثات القوية للغاية”.

المصدر: https://scitechdaily.com

ترجمة: وفاء عادل مصطفى

لينكد إن: wafaa-adel

مراجعة وتدقيق: زينب محمد