شاهد علماء الفلك نجمًا يجري “سباغيتيتيد” بعنف بواسطة ثقب أسود
يتحول توهج رائع للضوء من أكثر من 700 مليون سنة ضوئية إلى هدية تستمر في العطاءالمنبعثة من قلب مجرة ، كانت صرخة كهرومغناطيسية محتضرة لنجم تمزقه والتهمه جزئيًا بواسطة ثقب أسود تناهز كتلته 5 ملايين ضعف كتلة الشمس – وقد أظهر تحليل جديد أنه خضع إلى حد ما سميت على نحو مناسب عملية ” السباغيتي ” لأنها ماتت.
في الفيزياء الفلكية ، السباغيتي (يشار إليه أحيانًا بتأثير المعكرونة ) هو التمدد الرأسي والضغط الأفقي للأجسام إلى أشكال رفيعة طويلة (مثل السباغيتي ) في مجال جاذبية قوي جدًا وغير متجانس ؛ وهو ناتج عن قوى المد والجزر الشديدة .
في الحالات القصوى ، بالقرب من الثقوب السوداء ، يكون التمدد قويًا جدًا بحيث لا يمكن لأي جسم أن يتحمله ، بغض النظر عن مدى قوة مكوناته.
في منطقة صغيرة ، يوازن الضغط الأفقي الامتداد الرأسي بحيث لا تواجه الأجسام الصغيرة التي يتم تعكرها أي تغيير صاف في الحجم.
عادة ما تكون الوفيات النجمية عنيفة ، لكن الموت عن طريق السباغيتي ربما يكون أعنفها جميعًا. يحدث ذلك عندما يتجول نجم قريبًا جدًا من الثقب الأسود ، وتسحب قوة المد لحقل جاذبيته النجم بشدة حتى ينتهي به الأمر إلى التمزق – وهو حدث يُعرف بأدب باسم حدث اضطراب المد والجزر .
اضطراب المد والجزر هي ظاهرة فلكية تحدث عندما يكون نجم تقترب بما فيه الكفاية على مقربة من ثقب أسود هائل وانسحبت بعيدا من الثقب الأسود في قوة المد والجزر ، والتي تشهد تأثيرات معكرونية .
يمكن التقاط جزء من كتلة النجم في قرص تراكم حول الثقب الأسود ، مما ينتج عنه توهج مؤقت للإشعاع الكهرومغناطيسيكما هو الحال في القرص يستهلكه الثقب الأسود. وفقًا للأوراق البحثية المبكرة ، يجب أن تكون أحداث اضطراب المد والجزر نتيجة حتمية لنشاط الثقوب السوداء الهائلة المخبأة في نوى المجرة ، في حين خلص المنظرون اللاحقون إلى أن الانفجار الناتج أو توهج الإشعاع الناتج عن تراكم الحطام النجمي يمكن أن يكون معلمًا فريدًا للثقوب السوداء. وجود ثقب أسود خامد في مركز مجرة عادية.
عندما يتمزق النجم ، فإن بعض الحطام الناتج( معكرونة)يخفف إلى خيط طويل ورفيع من مادة يشبه إلى حد ما معكرونة السباغيتي التي تتدحرج في خيوط رفيعة تلتف حولها وتغذي الثقب الأسود.
يمكننا اكتشاف هذه العملية لأنها تسمح بإطلاق وهج لامع من الضوء ناتج عن تأثيرات الجاذبية والاحتكاك في قرص التراكم حول الثقب الأسود.
يتلاشى هذا الضوء تدريجياً مع نضوب المادة.
تم اكتشاف مثل هذا الحدث في أبريل 2019 ، التقطته Zwicky Transient Facility ، والتي تقوم بمسح السماء بحثًا عن أحداث عابرة. كان الحدث المعني ، الذي سمي لاحقًا AT2019dsg ، ساطعًا بشكل غير عادي حتى بالنسبة لحدث اضطراب المد والجزر ، حيث اشتعل عبر موجات الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والبصرية والراديو.
الحافة الداخلية لقرص التراكم الأقرب إلى الثقب الأسود هي الجزء الأكثر سخونة من القرص ، وبالتالي فهي تصدر الإشعاع الأكثر نشاطًا ، الأشعة السينية.
إن قدرتنا على اكتشاف الأشعة السينية على الإطلاق تعني أننا نحدق أسفل قطب الثقب الأسود الهائل – وإلا فسوف تحجبه المناطق الخارجية لقرص التراكم.
لقد رأينا الأشعة السينية في أحداث اضطراب المد والجزر من قبل ، بالطبع ، ولكن كان هناك شيء مختلف تمامًا حول AT2019dsg.
قام فريق دولي من علماء الفلك بقيادة جياكومو كانيزارو وبيتر يونكر من المعهد الهولندي لأبحاث الفضاء بفحص الإخراج الكهرومغناطيسي واكتشاف خطوط الامتصاص.
بالمناسبة ، خطوط الامتصاص رائعة.
عندما يلتقط علماء الفلك صورًا للضوء ، إذا كان هذا الضوء قد سافر عبر شيء يبطئ أو يحجب بعض الأطوال الموجية ، مثل الغاز أو الغبار ، فسيظهر ذلك كخطوط مظلمة على الطيف.
تظهر في جميع أنواع الأماكن ، لكن أقطاب الثقوب السوداء الهائلة ليست من بينها عادةً. عادة ما تدور أقراص التراكم حول المنطقة الاستوائية – كما تعلمون ، مثل حلقات زحل – وعادة ما تكون أسفل القطب واضحة إلى حد ما.
كان تباين وعرض خطوط الامتصاص هذه غريبًا أيضًا. يبدو أن التكوين المرصود يشير إلى خيوط متعددة من المواد ، مثل كرة الخيط.
هذا ، بدوره ، يشير إلى أن هناك شيئًا ملفوفًا حول الثقب الأسود بزاوية غير معتادة ، مثل الخيوط المتعرجة لنجم متقطع مدّيًا ، ربما ، خرجت بعيدًا عن الجزء الأكبر من الحطام النجمي.
لقد كتب الباحثون في ورقتهم: “عندما يتم تعطيل النجم ، قد تشكل الحطام تيارات ذاتية الجاذبية بقوة” .
“ما يمكن أن نراه هو خطوط الامتصاص التي تسببها مثل هذه التيارات ، حيث تسبب الحركات المدارية المختلفة والسرعات المتوقعة لهذه التيارات المختلفة تباينًا في عرض الخطوط.
“للحصول على هذا ، سنحتاج إلى انحراف بعض التيارات ذاتية الجاذبية بزوايا كبيرة ، بينما يتحول الجزء الأكبر من المادة المعطلة إلى قرص تراكمي.”
وإذا تبين أن تفسير الفريق للتعرق السباغي صحيح ، فستكون هذه هي المرة الأولى التي يكون لدينا فيها دليل حقيقي مباشر على حدوث هذه العملية.
لفت انتباهنا AT2019dsg من قبل ، عندما اكتشف العلماء ما بدا أنه نيوترينو عالي الطاقة انبعث من الحدث .
على المرء أن يتساءل ما هي المفاجآت الأخرى التي يخبئها هذا النجم اللامع بشكل غير عادي.
