تم العثور على أكثر من اثنتين من الثقوب السوداء المحتملة لـ DOZEN في أقرب مجرة خاصة بنا. كما لو أن هذا الاكتشاف لم يكن كافيًا ، فإن مجموعة بحثية أخرى تعلمنا سبب وجود الأشعة السينية عالية الطاقة في الثقوب السوداء.
يعد مجرة أندروميدا (M31) موطنًا لـ 26 مرشحًا تم العثور عليهم حديثًا للثقب الأسود تم إنتاجهم من انهيار النجوم التي تبلغ كتلتها من 5 إلى 10 أضعاف كتلة الشمس.
باستخدام 13 عامًا من الملاحظات من مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا ، حدد فريق البحث المواقع. كما أيدوا المعلومات باستخدام أطياف الأشعة السينية (توزيع الأشعة السينية بالطاقة) من مرصد الأشعة السينية XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية.
قال المؤلف المشارك ستيفن موراي ، عالم الفلك في جامعة جونز هوبكنز ومركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية: "عندما يتعلق الأمر بالعثور على ثقوب سوداء في المنطقة المركزية للمجرة ، فهذه هي الحالة التي يكون فيها الأفضل أكبر".
وأضاف موراي: "في حالة أندروميدا ، لدينا انتفاخ أكبر وثقب أسود فائق أكبر من درب التبانة ، لذلك نتوقع وجود المزيد من الثقوب السوداء الأصغر هناك".
يبلغ العدد الإجمالي للمرشحين في M31 الآن 35 ، حيث حدد الباحثون سابقًا تسعة ثقوب سوداء في المنطقة. إجمالاً ، إنه أكبر عدد من مرشحي الثقب الأسود المحدد خارج درب التبانة.
في هذه الأثناء ، قامت دراسة بقيادة مركز ناسا جودارد لرحلات الفضاء بفحص بيئة الإشعاع العالي داخل الثقب الأسود - عن طريق المحاكاة بالطبع. أجرى الباحثون نمذجة حاسوب عملاق للغاز الذي يتحرك إلى ثقب أسود ، ووجدوا أن عملهم يساعد في تفسير بعض الملاحظات الغامضة للأشعة السينية للعقود الأخيرة.
يميز الباحثون بين الأشعة السينية "اللينة" و "القوية" ، أو الأشعة السينية ذات الطاقة المنخفضة والعالية. وقد لوحظ كلا النوعين حول الثقوب السوداء ، لكن الأنواع الصعبة حيرت الفلكيين قليلاً.
إليك ما يحدث داخل الثقب الأسود ، بأفضل ما يمكننا معرفته:
- يسقط الغاز باتجاه التفرد ، ويدور حول الثقب الأسود ، ويتحول تدريجياً إلى قرص مسطح ؛
- عندما يتراكم الغاز في وسط القرص ، يضغط ويسخن ؛
- عند درجة حرارة حوالي 20 مليون درجة فهرنهايت (12 مليون درجة مئوية) ، يصدر الغاز أشعة سينية "ناعمة".
إذن من أين أتت الأشعة السينية الصلبة - التي بعشرات الطاقة أو حتى مئات المرات من الأشعة السينية الناعمة -؟ وأوضحت وكالة ناسا أن الدراسة الجديدة أظهرت تضخيم المجالات المغناطيسية في هذه البيئة التي "تمارس بعد ذلك تأثيرًا إضافيًا" على الغاز.
والنتيجة هي زبد مضطرب يدور حول الثقب الأسود بسرعة تقترب من سرعة الضوء. وذكرت ناسا أن الحسابات تتبع في الوقت نفسه الخواص السائلة والكهربائية والمغناطيسية للغاز مع مراعاة أيضًا نظرية النسبية لأينشتاين.
كان أحد القيود الرئيسية للدراسة هو نمذجة ثقب أسود غير دوار. وأضافت ناسا أن العمل المستقبلي يهدف إلى نموذج واحد يتم تدويره.
يمكنك الاطلاع على مزيد من المعلومات حول هاتين الدراستين أدناه:
– الثقوب السوداء أندروميدا:تحديد شاندرا لـ 26 مرشحًا جديدًا للثقب الأسود في المنطقة الوسطى من M31. (متوفر أيضًا في إصدار 20 يونيو من المجلة الفيزيائية الفلكية.)
- نمذجة الأشعة السينية للثقوب السوداء:أطياف الأشعة السينية من محاكاة MHD لتراكم الثقوب السوداء. (متوفر أيضًا في إصدار 1 يونيو المجلة الفيزيائية الفلكية.)
المصادر: مرصد تشاندرا للأشعة السينية والناسا
