اكتشف علماء الفلك أسرع ثقب أسود دوار حتى الآن

بالعربي/ بعد ستة عقود من اكتشافه ، لا يزال أول ثقب أسود يتم اكتشافه يتسبب في حك علماء الفلك رؤوسهم. اتضح أن العملاق الكوني الموجود في قلب نظام Cygnus X-1 أكبر بنسبة 50٪ مما كان يُعتقد سابقًا ، مما يجعله أثقل ثقب أسود ذو كتلة نجمية تم رصده مباشرة على الإطلاق.

بناءً على ملاحظات جديدة ، قدر فريق دولي من الباحثين أن الثقب الأسود هو 21 ضعف كتلة شمسنا ويدور أسرع من أي ثقب أسود آخر معروف. يتسبب الوزن المعاد حسابه في إعادة التفكير في كيفية تطور النجوم الساطعة التي تتحول إلى ثقوب سوداء ، ومدى سرعة التخلص من جلودها قبل أن تموت.

تعتمد كتلة الثقب الأسود على خصائص نجمه الأم ، مثل كتلة النجم ومعدنيته (كم يتكون الثقب الأسود من عناصر أثقل من الهيليوم ). على مدى عمر النجم ، فإنه يتخلص من طبقاته الخارجية من خلال هبوب الرياح النجمية. يعتقد العلماء أن النجوم الأكبر الغنية بالعناصر الثقيلة تفقد كتلتها بشكل أسرع من النجوم الأصغر ذات المعادن الأقل.

“تفقد النجوم كتلتها في البيئة المحيطة بها من خلال الرياح النجمية التي تهب بعيدًا عن سطحها. ولكن لجعل ثقبًا أسود بهذه الثقل والدوران بسرعة كبيرة ، نحتاج إلى تقليل كمية الكتلة التي تفقدها النجوم الساطعة خلال حياتها” ، دراسة قال المؤلف المشارك إيليا ماندل ، عالم الفيزياء الفلكية من جامعة موناش الأسترالية في بيان .

المسافة مهمة

في الدراسة الجديدة ، قدر الباحثون كتلة Cygnus X-1 باستخدام طريقة مجربة ومختبرة لقياس مسافات النجوم من الأرض ، تسمى المنظر . عندما تدور الأرض حول الشمس ، يقيس علماء الفلك الحركة المرئية للنجوم بالنسبة لخلفية النجوم البعيدة ، ومع القليل من علم المثلثات ، يمكنهم استخدام هذه الحركة لحساب مسافة النجم من الأرض.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الثقب الأسود لـ Cygnus X-1 يلتهم ببطء نجمه الأزرق الساطع عن طريق امتصاص الطبقات الخارجية لهذا النجم ، مكونًا قرصًا ساطعًا يدور حول الثقب الأسود. عندما تسقط المادة في الثقب الأسود ، يتم تسخينها إلى ملايين الدرجات وتصدر أشعة سينية رائعة. بعض هذه المادة يفلت من الثقب الأسود بصعوبة ويتم بصقها في نفاثات قوية تنبعث منها موجات الراديو التي يمكن اكتشافها على الأرض.

كانت هذه النفاثات الساطعة المميزة هي التي تتبعها فريق البحث باستخدام الملاحظات من مصفوفة خط الأساس الطويل جدًا (VLBA) ، وهي شبكة بحجم القارة مؤلفة من 10 تلسكوبات راديوية منتشرة عبر الولايات المتحدة ، تمتد من هاواي إلى جزر فيرجن. على مدى ستة أيام ، تابعوا مدار الثقب الأسود الكامل حول نجمه المصاحب وحددوا مقدار انزياح الثقب الأسود في الفضاء. 

ووجدوا أن Cygnus X-1 تقع على بعد حوالي 7200 سنة ضوئية من الأرض ، متجاوزة التقدير السابق البالغ 6000 سنة ضوئية. تشير المسافة المحدثة إلى أن النجم المرافق العملاق الأزرق أكثر إشراقًا وضخامة مما كان يُعتقد سابقًا ، حيث تبلغ كتلته 40 مرة كتلة شمسنا. وبالنظر إلى الفترة المدارية للثقب الأسود ، فقد تمكنوا من إعطاء تقدير جديد لكتلة الثقب الأسود – وهي كتلة ضخمة تبلغ 21 كتلة شمسية.المحتوى ذو الصلة

“باستخدام القياسات المحدثة لكتلة الثقب الأسود والمسافة التي تفصله عن الأرض ، تمكنا من تأكيد أن Cygnus X-1 يدور بسرعة مذهلة – قريبة جدًا من سرعة الضوء وأسرع من أي ثقب أسود آخر تم العثور عليه حتى الآن ، وقال المؤلف المشارك في الدراسة ليجون جو ، الباحث في المراصد الفلكية الوطنية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم (NAOC) ، في البيان.

هذا الاكتشاف هو شهادة على كيف أن التحسينات في حساسية ودقة التلسكوبات يمكن أن تكشف النقاب عن الألغاز حتى في بعض الأجزاء الأكثر دراسة في الكون.

قال الباحث المشارك في الدراسة Xueshan Zhao ، الباحث في NAOC ، في بيان: “مع دخول الجيل التالي من التلسكوبات على الإنترنت ، تكشف حساسيتها المحسّنة الكون بمزيد من التفاصيل بشكل متزايد”. . “إنه وقت رائع أن تكون عالم فلك.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com