توهجات الثقب الأسود المتموجة تترك “توقيعها” في الغبار الكوني
هناك علامات مؤشرة توضح ثقب اسود شرهٍ ربما يكون مختبئ في مكان مجهول في الكون.
عندما يأخذ النجم بالاقتراب من الثقب الأسود فإن جاذبية الثقب الأسود التي تجر الجزء القريب من النجم وبالتالي تسيطر على الجاذبية الداخلية للنجم ومن ثم يقوم الثقب الاسود بالامساك بلنجم بإحكام. والنتيجة من هذه العملية هو تدفق مادة نجميه تأخذ بالدوران بطريقة حلزونية بإتجاه الثقب الاسود. عندما تقوم هذه الكتلة النجمية المتشكلة بالاقتراب نحو الثقب الاسود فأنها تتسخن وتنبعث على شكل توهج يعرف بلتوهج الموجي ذات الإشعاع النشط.
من الصعب ان نرى ماذا يحدث بالضبط داخل الحدث ألنجمي المتموج لكن الفلكيين قد استطاعوا ان يجدوا طريقة جديدة لرؤية ما يحدث داخل هذه الكتلة النجمية للوهج المتموج. الطريقة هي النظر الى التأثيرات التي تحيط بالثقب الأسود لا النظر الى الوهج نفسه. ولأول مرة استطاع فريق بقيادة مجموعة من الفلكيين الفيزيائيين من جامعة جون هوبكنز بمراقبة "صدى" التوهج المتموج المنبعث من الغبار الهائل الذي يحيط بالثقب الأسود.
صرح الباحث والدكتور في جامعة جونز هوبكنز والمؤلف الرئيسي لهذا البحث سيجورت فان فيالزين "إن الوهج قادر على بعث أشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة الأقصى فوق البنفسجية, وكلها تكون مرئية بالبصر."
"ان الأشعة القريبة من الأشعة الفوق البنفسجية والبصرية تكون من السهل مراقبتها نسبياً لكن انبعاث الأشعة الأقصى فوق البنفسجية تُمتص من قبل الهيدروجين الأحادي والذي في الوقت نفسه تكون الفوتونات تمر من خلال المجرة المفعمة بالنجوم في الوهج المتموج و تمر ايضا من خلال المجرة التي تعرف "بدرب التبانة."
يكون انبعاث الاشعة اقصى فوق البنفسجية متلاشي قبل أن يصل الأقمار الصناعية والتليسكوبات.
فيالزين وثلاثة من زملائه قاموا بتحليل المعلومات المأخوذة من "الدراسة الاستقصائية الواسعة للأشعة تحت الحمراء" (وايز) والتي أطلقته ناسا في محور الأرض عام 2009.
ان فيالزين وزملائه قاموا بدراسة خمسة إحداث للوهج المتموج. وكل حدث تم مراقبته و يمكن ان يظهر للعيان في فترة شهور. يبدأ الحدث من الثقوب السوداء العملاقة الغير نشطة في مركز خمسة مجرات. وان اقرب مجرة تبعد عن الأرض بثمان مئة وأربعون مليون سنة ضوئية. فيالزين ومن معه من باحثين قاموا بنشر نتائج بحثهم في 15 ايلول 2016 في مجلة الفيزياء الفلكية.
ان الإشعاع الشديد الوهج يدمر كل غبار نجمي ضمن حدود 2 تليريون ميل من الثقب الأسود وهذا طبقا الى اعتقادات فيالزين. ان الغبار الغير متبخر يكون خارج منطقة ال2 تيليريون المعرضة للإشعاع ويقوم بامتصاص الاشعة الفوق بنفسجية المرئية والأشعة السينية ويقوم بإعادة نفثها بمقدار طول موجي للاشعة تحت الحمراء 3.4 مايكرون. ان نصف القطر للغبار الهائل المدمر تعتمد على حجم وتركيب الغبار الذي يحيط الثقب الاسود. فيالزين يخمن حجم الغبار بكتلة شبه كاربونية ويقدر حجمها بواحد مايكرون.
إن الانبعاث للأشعة تحت الحمراء من الغبار المسخن عن طريق الوهج المتموج يمكن تعقبه لمدة سنة من بعد ذروة الوهج.
ان البدء في تحديد التوهجات المتموجة محير بعض الشيء. فقط ما بين 24 الى 36 حدث تم تسجيلها للوهج المتموج.عندما يقوم الفلكيين برؤية انفجار نشط في مكان ما في الكون عليهم ان يميزوا ذلك الانفجار هل هو ناتج من التوهج المتموج ام من الهيجان والتفجر الناتج من نواة المجرة النشطة او انفجار نجم الساطع؟
"وبالتالي , ان المراقبون الفلكيون وجدوا أنفسهم يبحثون عن خصائص قليلة لكن أساسية جداً والتي هي لمعان الأشعة الفوق البنفسجية والاشعة السينية المرئية للبصر, والتقرب من المركز الميت للمجرة والتي توجد فيها الثقوب السوداء العملاقة ويكون بذلك الفلكيين مستبعدين ادعاءات الأخريين". نيكولاس ستون دكتوراه في كلية اينشتاين في جامعة كولومبيا/مختبر الفيزياء الفلكية.
ان استبعاد فكرة نواة المجرة النشط يعتمد بشكل عام على ما موجود من مراقبات وترصد مستمر للإشارات المأخوذة من الكون وان الشك بترصد نواة المجرة النشط هو بمعنى انه يتغذى على المادة التي تحيط من حوله والتي هي عادة التوهجات المتموجة. ان انفجار النجم الساطع من الممكن استبعاده في حال عدم نشوء الوهج المتموج في مركز المجرة التابع لها وذلك عن طريق تحليل الألوان المشكلة لضوء الوهج (طيف الوهج). ان انفجار النجم الساطع يتمتع بطيف ذو احمرار أكثر من مشاهد التوهج المتموج وان طيف النجم الساطع يصبح أكثر احمراراً بمرور الزمن.
ان فالزين ومن معه من الباحثين يأملون بدراستهم للغبار المنبعث من الثقب الأسود ان يمكنهم من الحصول على معلومات اكثر كانوا غير قادرين على الإحاطة بها في السابق وخاصة حول ظاهرة الوهج المتموج.
"اني اعتقد انها حقا طريقة جديدة ومفيدة جدا لدراسة التوهجات المتموجة." يعقب ستون وهو المتعاون مع فالزين في تأليف هذا البحث. " في الواقع إننا نرغب بقياس لمعان وحجم الطاقة المنطلقة من الوهج. هذا سيمكننا من الحصول على معلومات قيمة حول النجم المنفلق ومعلومات مهمة أيضا حول الثقب الأسود الذي يُعتبر سبب لهذا الانفلاق."
المؤلف: الين زاهير
ألمصدر: ألمجلة الفلكية
ترجمة: م.م صهيب الكمال
للإطلاع على مصدر المقالة الرجاء الضغط على الرابط أدناه.
http://www.astronomy.com/news/2016/09/tidal-disruption-flares-write-their-signature-in-cosmic-dust
http://www.astronomy.com/news/2016/09/this-star-was-so-massive-it-ate-itself-before-it-could-go-supernova
ان هذا النجم هائل جدا: يأكل نفسه قبل ان يتحول الى نجم منفجر وشديد السطوع
المؤلف: يوجيين ميير
