الحديث عن الفتوة الكونية: رصد علماء الفلك ثقبًا أسود يضرب نجمًا، ويستخدمون الآن البقايا المحطمة لذلك النجم المسحوق ليضرب نجمًا آخر أو ثقبًا أسود صغيرًا في محيطه.
تُعد هذه التصرفات الغريبة في الملعب نوعًا نادرًا من أحداث اضطراب المد والجزر، والتي تحدث عندما يقترب جسم ما من ثقب أسود. يشير حدث اضطراب المد والجزر الجسيمي هذا إلى أن نوعًا معينًا من انفجارات الأشعة السينية مرتبط بسلوك الثقب الأسود. يمكن أن تساعد دراسة هذا الحدث -وغيره من الأحداث المشابهة- علماء الفيزياء الفلكية على فهم البيئات القاسية المحيطة بالثقوب السوداء الهائلة، بالإضافة إلى شاغلي تلك البيئات.
في الآونة الأخيرة، وجد فريق من علماء الفلك وعلماء الفيزياء الفلكية الذين يدرسون انفجارات الأشعة السينية الناعمة وجود صلة بين الانفجارات وأحداث اضطراب المد والجزر. كانت انفجارات الأشعة السينية عبارة عن انفجارات شبه دورية (أو QPEs) – وهي عبارة عن موجات من الأشعة السينية التي غالبًا ما تُرى قادمة من قلب المجرات – والتي أعقبت حدث اضطراب المد والجزر المسمى AT2019qiz، والذي اكتشفه علماء الفلك في عام 2019. درسوا حدث اضطراب المد والجزر الأخير في الثقب الأسود ونشروا نتائجهم في طبيعة.
وقال ديراج باشام، المؤلف المشارك في الدراسة، وعالم الفيزياء الفلكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “كانت هناك تكهنات محمومة بأن هذه الظواهر كانت مرتبطة ببعضها البعض، والآن اكتشفنا الدليل على وجودها”. “إنه مثل الحصول على اثنين مقابل واحد كونيين فيما يتعلق بحل الألغاز.”
تصف أحداث اضطراب المد والجزر كيف تقوم الجاذبية الشديدة للثقب الأسود بسحب المواد من جسم قريب، على سبيل المثال نجم. إذا كان النجم قريبًا بشكل خاص، فإن الثقب الأسود يمده إلى غياهب النسيان، وهي عملية تسمى السباغيتي. بمجرد سحق النجم، تستمر مادته في الدوران حول الثقب الأسود، وهي غنيمة حرب مروعة للجرم الأكثر ضخامة.
وتابع الفريق الأخير الملاحظات السابقة لـ AT2019qiz في عام 2023، عندما جمع بيانات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية حول الظاهرة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي ومرصد شاندرا للأشعة السينية. تمكن الفريق من تحديد الحجم التقريبي للقرص التراكمي للثقب الأسود الهائل، وهو مجموعة المادة المسحوقة التي تحيط بالجسم.
وقال أندرو موميري، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة أكسفورد والمؤلف المشارك في الورقة البحثية، في نفس الإصدار: “يعد هذا إنجازًا كبيرًا في فهمنا لأصل هذه الانفجارات المنتظمة”. “نحن ندرك الآن أننا بحاجة إلى الانتظار بضع سنوات حتى يتم تشغيل الانفجارات بعد تمزق النجم لأن الأمر يستغرق بعض الوقت حتى ينتشر القرص بعيدًا بما يكفي لمقابلة نجم آخر.”
مع كل اكتشاف جديد حول هذه البيئات الفيزيائية الفلكية المتطرفة، يتحسن العلماء في توصيف الأطراف المعنية، من النجوم إلى القرص التراكمي إلى الثقب الأسود نفسه. لا شك أن هناك الكثير من المفاجآت في انتظاركم؛ وفي وقت سابق من هذا العام، شهد فريق مختلف ثقبًا أسود هائلًا يعود إلى الحياة بعد خمس سنوات من الهدوء النسبي.
يمكننا أيضًا أن نرى كمية هائلة من المعلومات الجديدة حول الثقوب السوداء مع ظهور مراصد موجات الجاذبية المستقبلية – وتحديدًا تلسكوب أينشتاين وهوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي، أو LISA – على الإنترنت. إن تحسين فهمنا للثقوب السوداء والتموجات في الزمكان التي تولدها يمكن أن يحدث ثورة في فهمنا للكون، بدءًا من العدد الإجمالي للثقوب السوداء، إلى كيفية زرع الكائنات ونموها، إلى دورها في تشكيل الكون نفسه.