قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
اكتشف علماء الفلك أضخم ثقب أسود نجمي معروف في مجرة درب التبانة بعد رصد تمايل غير عادي في الفضاء.
يمتلك ما يسمى بـ “العملاق النائم”، المسمى Gaia BH3، كتلة تعادل حوالي 33 مرة كتلة شمسنا، ويقع على بعد 1926 سنة ضوئية في كوكبة أكويلا، مما يجعله ثاني أقرب ثقب أسود معروف للأرض. . أقرب ثقب أسود هو Gaia BH1، الذي يقع على بعد حوالي 1500 سنة ضوئية، وتبلغ كتلته ما يقرب من 10 أضعاف كتلة شمسنا.
اكتشف علماء الفلك الثقب الأسود أثناء تمشيط الملاحظات التي التقطها تلسكوب غايا الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية من أجل إصدار البيانات القادمة للمجتمع العلمي. لم يتوقع الباحثون العثور على أي شيء، لكن حركة غريبة – ناجمة عن تأثير جاذبية Gaia BH3 على رفيق قريب – لفتت انتباههم.
العديد من الثقوب السوداء “الخاملة” ليس لها رفيق قريب بما يكفي لتتغذى عليه، لذلك يصعب اكتشافها ولا تولد أي ضوء. لكن الثقوب السوداء النجمية الأخرى تسحب المواد من النجوم المرافقة، وهذا التبادل للمادة يطلق أشعة سينية ساطعة يمكن رصدها من خلال التلسكوبات.
كشفت الحركة المتذبذبة لنجم عملاق قديم في كوكبة أكويلا أنه كان في رقصة مدارية مع ثقب أسود خامل، وهو الثقب الأسود الخامل الثالث الذي رصده جايا.
استخدم الباحثون التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في صحراء أتاكاما في تشيلي والمراصد الأرضية الأخرى لتأكيد كتلة Gaia BH3، كما قدمت دراستهم أيضًا أدلة جديدة حول كيفية ظهور هذه الثقوب السوداء الضخمة. ظهرت النتائج يوم الثلاثاء في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي باسكوال بانوزو، عالم الفلك في مرصد باريس، وهو جزء من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي، وعضو في مشروع غايا: “لم يكن أحد يتوقع العثور على ثقب أسود عالي الكتلة يتربص في مكان قريب، ولم يتم اكتشافه حتى الآن”. ، بالوضع الحالي. “هذا هو نوع الاكتشاف الذي تقوم به مرة واحدة في حياتك البحثية.”
أسرار النجوم القديمة
سيعود لقب الثقب الأسود الأكثر ضخامة في مجرتنا دائمًا إلى Sagittarius A*، وهو الثقب الأسود الهائل الموجود في مركز مجرة درب التبانة، والذي تبلغ كتلته حوالي 4 ملايين مرة كتلة الشمس، ولكن هذا لأنه ثقب أسود هائل. ثقب أسود هائل، وليس ثقبًا أسود نجميًا.
إن العملية التي تتشكل بها الثقوب السوداء الهائلة غير مفهومة جيدًا، لكن إحدى النظريات تشير إلى أن ذلك يحدث عندما تنهار السحب الكونية الضخمة. تتشكل الثقوب السوداء النجمية عندما تموت النجوم الضخمة. لذا فإن Gaia BH3 هو أضخم ثقب أسود في مجرتنا والذي تشكل نتيجة موت نجم ضخم.
تبلغ كتلة الثقوب السوداء النجمية التي تم رصدها عبر مجرة درب التبانة حوالي 10 أضعاف كتلة الشمس في المتوسط. حتى اكتشاف Gaia BH3، كان أكبر ثقب أسود نجمي معروف في مجرتنا هو Cygnus X-1، الذي تبلغ كتلته 21 مرة كتلة الشمس. في حين أن Gaia BH3 يعد اكتشافًا استثنائيًا داخل مجرتنا وفقًا لمعايير علماء الفلك، إلا أنه يشبه في كتلته الأجسام الموجودة في المجرات البعيدة جدًا.
يعتقد العلماء أن الثقوب السوداء النجمية ذات كتل مثل Gaia BH3 تشكلت عندما انهارت النجوم الفقيرة بالمعادن. يُعتقد أن هذه النجوم، التي تحتوي على الهيدروجين والهيليوم كأثقل عناصرها، تفقد كتلة أقل على مدار حياتها، لذلك تحتوي على المزيد من المواد في النهاية والتي يمكن أن تؤدي إلى ثقب أسود عالي الكتلة.
لكن علماء الفلك لم يتمكنوا من العثور على أدلة تربط بشكل مباشر بين الثقوب السوداء عالية الكتلة والنجوم الفقيرة بالمعادن حتى عثروا على Gaia BH3.
وقال مؤلفو الدراسة إن النجوم المزدوجة تميل إلى أن تكون متشابهة في التركيب. ووفقًا للتوقعات، وجد الباحثون أن النجم الذي يدور حول Gaia BH3 كان فقيرًا بالمعادن، مما يعني أن النجم الذي شكل Gaia BH3 كان على الأرجح هو نفسه.
وقالت إليزابيتا كافاو، المؤلفة المشاركة في الدراسة، وعضوة تعاون جايا في مرصد باريس، في بيان: “ما يذهلني هو أن التركيب الكيميائي للرفيق يشبه ما نجده في النجوم القديمة الفقيرة بالمعادن في المجرة”.
من المحتمل أن يكون النجم الذي يدور حول Gaia BH3 قد تشكل في أول ملياري سنة بعد الانفجار الكبير الذي خلق الكون قبل 13.8 مليار سنة. ويشير مسار النجم، الذي يتحرك في الاتجاه المعاكس للعديد من النجوم في القرص المجري لمجرة درب التبانة، إلى أنه كان جزءا من مجرة صغيرة اندمجت مع مجرة درب التبانة قبل أكثر من 8 مليارات سنة.
الآن، يأمل الفريق أن يسمح البحث لعلماء فلك آخرين بدراسة الثقب الأسود الضخم والكشف عن المزيد من أسراره دون الحاجة إلى انتظار بقية بيانات جايا، المقرر إصدارها في أواخر عام 2025.
وقالت كارول مونديل، مديرة العلوم في وكالة الفضاء الأوروبية، في بيان: “من المثير للإعجاب أن نرى التأثير التحويلي الذي تحدثه جايا على علم الفلك والفيزياء الفلكية”. “إن اكتشافاتها تصل إلى ما هو أبعد من الهدف الأصلي للمهمة، وهو إنشاء خريطة دقيقة للغاية ومتعددة الأبعاد لأكثر من مليار نجم في جميع أنحاء درب التبانة.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com