الفلك

كيف يتجشأ الثقب الأسود؟

كيف يتجشأ الثقب الأسود؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

سمعت مؤخرًا على قناة الاكتشاف أن الثقب الأسود يتجشأ منه عندما يستهلك أكثر مما يمكنه معالجته في وقت واحد. بالنظر إلى أنه حتى الضوء لا يمكنه الهروب من الثقب الأسود ، فكيف تهرب هذه المادة "التجشؤية"؟


تبدأ المادة التي يبتلعها الثقب الأسود ببعض الظروف الأولية خارج أفق الحدث للثقب الأسود ، وبسبب العديد من العمليات ، تفقد هذه المادة المحيطة الطاقة والزخم الزاوي وبالتالي تسقط في الثقب الأسود. يمكن أن تكون فيزياء عملية إنفال هذه معقدة للغاية - خاصةً إذا تشكل قرص تراكمي - ولكن بشكل أساسي ، فإن الاحتكاك اللزج بين الجسيمات التي تتكون منها المادة المتساقطة سيؤدي إلى فقدها للزخم ، من بين عمليات أخرى محتملة.

هناك حد نظري لمقدار المادة التي يمكن أن يتراكم بها الثقب الأسود (أو أي جسم فيزيائي فلكي): حد لمعان Eddington. في الأساس ، عندما يبتلع الثقب الأسود المادة فإنه يضيء الإشعاع الكهرومغناطيسي بسبب الاصطدامات الشديدة التي تتعرض لها المادة المتساقطة بالقرب من أفق الحدث. وجد إدينجتون أنه بمجرد وصول لمعان هذا الإشعاع المنبعث إلى حد معين ، سيبدأ المتصاعد (في هذه الحالة الثقب الأسود) في طرد المادة المحيطة بدلاً من الاستمرار في ابتلاعها ، نظرًا لحقيقة أنه بمجرد الوصول إلى الحد الأقصى المحيط. سيتم تفجير المادة بعيدا عن طريق الإشعاع. انظر هنا وهنا للحصول على تفسيرات أعمق لهذا.

لذا فإن المادة المحيطة التي تم طردها (بمجرد الوصول إلى حد إدينجتون) لم تصل أبدًا إلى أفق الحدث - لقد تم طردها بواسطة الإشعاع قبل أن تجعلها قريبة من الثقب الأسود.

وهذه صورة جميلة لتجشؤ مزدوج! :)


التجشؤ كلمة مضللة لأن طاقة الانفجار لقرص الهيدروجين المضغوط تسبب طاقة التجشؤ. تتجه قوة / طاقة الثقب الأسود إلى الداخل فقط.

يعد ضغط الثقب الأسود للمادة أقوى مصدر للطاقة في الكون المرئي.

تحدث أقراص التراكم والكوازارات بشكل خاص في بدايات الكون عندما تم تجشؤ الهيدروجين الحر في قيء مقذوف يسافر تقريبًا بسرعة الضوء أعلى من عرض مجرتنا.

إنه مثل سوبرنوفا واحد يحدث كل دقيقة.

انطباعات الفنان ومقاطع عرضية لـ "التجشؤ". https://www.google.fr/search؟q=quasar+accretion+disk&num=100&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiF0tnFvpneAhVnyoUKHYkQCMwQ_AUIDigB&biw=1257&bih=646


كيف يتجشأ الثقب الأسود؟ تجشؤ الثقب الأسود الهائل له آثار كبيرة على الفيزياء

في الأسبوع الماضي ، قدم العلماء صورة لثقب أسود فائق الكتلة يتجشأ و mdashtwice. كان العملاق قد استهلك الغاز قبل أن يفرز سحابة من الجسيمات عالية الطاقة ويستقر في قيلولة لبضعة آلاف من السنين. ثم استيقظ وفعل كل شيء مرة أخرى. اكل نوم واعيد نفس الشيء.

لكن لماذا تتجشأ الثقوب السوداء ، وماذا يمكن أن يخبر العلماء بذلك؟

الجسيمات عالية الطاقة

تحيط الثقوب السوداء بقوة الجاذبية والمغناطيسية الشديدة. يمكن أن يسحب هذا كميات كبيرة من المادة ، مما يخلق حجابًا من الغبار والغاز. بينما يتغذى الثقب الأسود الجشع على هذا الغاز القريب ، يتم طرد البعض في نوع قوي من التجشؤ. كل "تجشؤ" هو في الحقيقة تدفق خارجي للجسيمات عالية الطاقة ، والتي يمكن للفلكيين رصدها باستخدام صور الأشعة السينية.

تجشؤ مزدوج

رأى العلماء الثقوب السوداء تتجشأ مثل هذا من قبل. ما يميز هذه الصورة الجديدة هو أنها تكشف عن تجشؤين. بعد حوالي 100000 عام من التجشؤ الأول ، انبعث الثقب الأسود ، الموجود في مجرة ​​J1354 على بعد 800 مليون سنة ضوئية ، ثانية.

هذا يؤكد أن الثقوب السوداء يمكنها تشغيل وإيقاف خرج طاقتها في فترة زمنية قصيرة نسبيًا. على الرغم من أن 100000 سنة قد تبدو طويلة ، إلا أنها دقيقة من الناحية الكونية ، بالنظر إلى أن الكون نفسه بدأ منذ 13.8 مليار سنة.

وقالت جولي كومرفورد من جامعة كولورادو ، التي قادت الدراسة ، في بيان: "إننا نشاهد هذا الشيء يتغذى ، ويتجشأ ، ويغفو ، ثم يتغذى ويتجشأ مرة أخرى ، وهو ما تنبأت به النظرية".

المعلومات لها آثار كبيرة على الفيزياء. تم التنبؤ بالتجشؤ المتكرر ، لكن هذه هي المرة الأولى التي يُلاحظ فيها أكثر من تجشؤ من نفس الثقب الأسود.

من خلال تحليل المنطقة المحيطة بالثقب الأسود ، تمكن العلماء أيضًا من تضييق نطاق سبب هذا التجشؤ الثاني. يعتقد الباحثون أن اصطدام مجرة ​​قريبة أرسل كتلًا من الغاز تحوم باتجاه الثقب الأسود. تمامًا مثل وجبته الأولى ، أكل الثقب الأسود وتجشؤ ثم قيلولة.

درب التبانة الغازية

يشير البحث إلى أن الثقب الأسود الهائل في مجرتنا يمكن أن يتجشأ بشكل متكرر. لقد تجسأ مرة واحدة على الأقل من قبل وهو الآن ينتظر وليمة كبيرة أخرى.

يقول سكوت باروز ، زميل ما بعد الدكتوراه بجامعة كولورادو: "الثقب الأسود الهائل لمجرتنا يغفو الآن بعد تناول وجبة كبيرة ، تمامًا مثل ثقب أسود J1354 في الماضي. لذلك نتوقع أيضًا أن يتغذى ثقبنا الأسود الهائل مرة أخرى ، تمامًا كما حدث لـ J1354. "


يستهدف التلسكوب انغماس وتجشؤات الثقوب السوداء

سيبدأ أحدث تلسكوب فضائي تابع لوكالة ناسا في البحث عن الثقوب السوداء في الكون يوم الأربعاء. يأمل العلماء أن يساعد تلسكوب NuSTAR X-ray ، الذي أطلق منذ حوالي ستة أسابيع ويطير الآن على ارتفاع 350 ميلًا فوق الأرض ، في إلقاء بعض الضوء على ألغاز هذه الشذوذ في الفضاء.

التحكم في مهمة التلسكوب عبارة عن غرفة صغيرة في حرم جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، حيث نادرًا ما ينظر نحو 12 شخصًا يرتدون سماعات الرأس من على شاشاتهم.

فيونا هاريسون ، أستاذة الفيزياء وعلم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، هي العالمة الرئيسية للمهمة. إذا كانت هناك كلمة واحدة تصف الأسابيع القليلة الماضية ، فهي "تقضم الأظافر" ، كما تقول.

بداية حياة التلسكوب الفضائي مرهقة بشكل خاص. يجب تشغيله عن بُعد ، بما في ذلك رفع ذراع يبلغ طوله 33 قدمًا والتي ستعمل كعدسة تقريب عملاقة.

[الثقوب السوداء] هي نوع من لاس فيجاس في الكون. ما يحدث في الثقب الأسود يبقى داخل الثقب الأسود. لكن في ضواحيهم ، هناك حيث يوجد عمل هائل.

جوشوا بلوم ، أستاذ علم الفلك ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي

الآن ، التلسكوب الذي تبلغ تكلفته 170 مليون دولار جاهز لبدء البحث عن الثقوب السوداء.

يقول هاريسون: "نحن لا نرى الثقب الأسود في الواقع". "ما تراه في الواقع هو الأشياء التي تنجذب إليه."

يقول هاريسون إنها تسمى الثقوب السوداء لأنه لا يمكن حتى للضوء الهروب من جاذبيتها. لكن الثقوب السوداء ليست سلبية - فهي تسحب أطنانًا من الغبار والغاز. تدور المادة بشكل أسرع وأسرع ، تمامًا مثل مصرف حوض الاستحمام ، وتصبح أكثر سخونة.

"المادة ساخنة جدًا لدرجة أنها تشع أشعة سينية عالية الطاقة ،" كما تقول ، تمامًا مثل تلك التي يستخدمها الأطباء. تقول إن الباحثين لاحظوها من قبل ، لكن الأمر يشبه قراءة كتاب بدون نظارات.

تقول: "نعلم أن هناك قصة هناك ، ونعلم أن هناك نصًا ، لكننا لم نتمكن من قراءة الحروف".

باستخدام NuSTAR ، سيتمكنون من رؤية هذه الأشعة السينية بدقة أعلى من أي وقت مضى.

"إنه أمر مثير للغاية لأننا لا نعرف في الواقع ما سيقوله النص. والآن سنتمكن من قراءته بوضوح لأول مرة" ، كما تقول.

يأمل هاريسون أن يفتح التلسكوب بعض الألغاز حول الثقوب السوداء - مثل كيفية نموها.

يقول إليوت كواتيرت ، أستاذ علم الفلك في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، وهو ليس ضمن طاقم البعثة ، إن الثقوب السوداء تنمو مثلما نفعل - عن طريق تناول الطعام.

يقول: "إنهم يأكلون بشكل كبير ، ولكن نادرًا".

وفي قلب مجرتنا ، يوجد ثقب أسود هائل للغاية قد أكل الكثير. لكننا ما زلنا هنا.

يقول كواتارت: "الاعتقاد الخاطئ السائد هو أن الثقوب السوداء عبارة عن مكنسة كهربائية ستمتص حتمًا كل شيء من حولها". بالنسبة للجزء الأكبر ، الثقوب السوداء تتبع نظامًا غذائيًا قسريًا - لقد أكلوا بالفعل كل شيء في الجوار.

"ولكن بعد ذلك بين الحين والآخر ، سيكون هناك الكثير من الغاز الذي يتم توجيهه إلى مركز المجرة ، وسوف ينمو الثقب الأسود في طفرة كبيرة" ، كما يقول.

يقول كواتيرت إن رؤية وقت وجبة الثقب الأسود باستخدام التلسكوب يمكن أن يكشف المزيد عن الفيزياء المتطرفة التي تقف وراءه. يمكن أن يجيب على أسئلة حول كيفية تشكل المجرات. يأمل عالم الفلك في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، جوشوا بلوم ، أن تجد نوستار ظاهرة غريبة أخرى: تجشؤ الثقب الأسود.


كيف يتجشأ الثقب الأسود؟ - الفلك

لطالما عُرفت الثقوب السوداء بأنها "تدمر" المادة ، وعادة ما يشير إليها العلماء على أنها "تأكل" الغاز والنجوم. قد تكون هذه السمعة على وشك التغيير.

لاحظ علماء الفلك وجود موجتين ضخمتين من الغاز "تتجشأ" بفعل الثقب الأسود الهائل في مركز NGC 5195 ، وهي مجرة ​​صغيرة على بعد 26 مليون سنة ضوئية من الأرض. إنها واحدة من أقرب الثقوب السوداء "فائقة الكتلة" لكوكبنا التي تظهر مثل هذا النشاط.

يعتقد الفريق أن الانفجار ناتج عن تفاعل NGC 5195 مع مجرة ​​قريبة أكبر. تسببت الطاقة المتولدة عن التدفق المفاجئ للغاز نحو الثقب الأسود في حدوث هذا الانفجار ، والذي ، وفقًا للفريق ، حشد ما يكفي من المواد للحث على تكوين نجوم جديدة.

قال إريك شليغل من جامعة تكساس ، الذي قاد الدراسة ، لوكالة ناسا: "على ما يبدو ، يمكن للثقوب السوداء أيضًا أن تتجشأ بعد وجبتها". "إن ملاحظتنا مهمة لأن هذا السلوك من المحتمل أن يحدث كثيرًا في بداية الكون ، مما يؤدي إلى تغيير تطور المجرات. من الشائع أن تقوم الثقوب السوداء الكبيرة بطرد الغاز إلى الخارج ، ولكن من النادر أن يكون لديك مثل هذه النظرة الوثيقة والحسم لهذه الأحداث ".

باستخدام صور الأشعة السينية من مرصد تشاندرا التابع لناسا والصور البصرية من مرصد قمة كيت الوطني ، اكتشف شليغل وفريقه قوسين من الغاز ، مسبوقًا بطبقة رقيقة من غاز الهيدروجين المبرد. يشير هذا إلى أن الغاز الأكثر سخونة انتزع غاز الهيدروجين من قلب المجرة.

هذا الانفجار هو مثال على "ردود الفعل" بين ثقب أسود هائل والمجرة المضيفة.

وقالت ماري ماتشاك من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CFA) ، وهي مؤلفة مشاركة في الدراسة: "نعتقد أن التغذية المرتدة تمنع المجرات من أن تصبح كبيرة جدًا". "ولكن في الوقت نفسه ، يمكن أن تكون مسؤولة عن كيفية تشكل بعض النجوم. هذا يدل على أن الثقوب السوداء يمكن أن تخلق ، لا أن تدمر فقط ".

وفقًا للفريق ، الذي قدم الدراسة في الاجتماع 227 للجمعية الفلكية الأمريكية ، حدث التجشؤ قبل بضعة ملايين من السنين: استغرقت الموجة الداخلية للغاز حوالي ثلاثة ملايين سنة للوصول إلى موقعها الحالي ، واستغرقت الموجة الخارجية ضعف ذلك. .


تجشؤ الثقب الأسود الوحش يفاجئ العلماء

لونج بيتش ، كاليفورنيا - اكتشف علماء الفلك ما يبدو أنه تجشؤ هائل من ثقب أسود هائل في قلب مجرة ​​بعيدة. يقول العلماء إن الانفجار كان أكثر سطوعًا بعشر مرات من أكبر انفجار نجمي.

جاء اكتشاف التجشؤ المحتمل للثقب الأسود فائق الحجم عندما درس علماء الفلك المجرة NGC 660 ، التي تقع على بعد 44 مليون سنة ضوئية في كوكبة الحوت.

"كان الاكتشاف صدفة تمامًا. انتشرت ملاحظاتنا على مدى بضع سنوات ، وعندما نظرنا إليها ، وجدنا أن إحدى المجرات قد تغيرت خلال ذلك الوقت من كونها هادئة وهادئة إلى فورة نشطة للغاية في النهاية ،" دراسة وقال الباحث روبرت مينشين من مرصد أريسيبو في بورتوريكو في بيان.

لتحديد ما إذا كان الانفجار ناتجًا عن مستعر أعظم و [مدش] هو الطرف المتفجر لنجم و [مدش] أو نواة المجرة ، استخدم الباحثون مصفوفة الحساسية العالية ، وهي شبكة عالمية من التلسكوبات تتضمن مصفوفة خط الأساس الطويل جدًا ، وتلسكوب أريسيبو ، و 100 NSF - تلسكوب جرين بانك - متر ، وتلسكوب راديو إيفيلسبيرج 100 متر في ألمانيا.

وبدلاً من وجود حلقة متوسعة من المواد توحي بحدوث مستعر أعظم ، وجد الباحثون خمسة مواقع بها انبعاثات راديوية ساطعة متجمعة حول قلب المجرة.

قال كريس سالتر ، من فريق البحث: "التفسير الأكثر ترجيحًا هو أن هناك نفاثات قادمة من القلب ، لكنها تتقدم أو تتذبذب ، والنقاط الساخنة التي نراها هي المكان الذي تصطدم فيه النفاثات بالمواد القريبة من نواة المجرة" مرصد أريسيبو.

قال الباحثون إن هذه النفاثات قد تعني أن الانفجار جاء على الأرجح من ثقب أسود هائل في قلب المجرة NGC 660. وبينما يلتهم الثقب الأسود الغبار والكتلة ، فإنه يسحب قرصًا دائريًا من المادة إلى قلبه يقذف دفقات من الجسيمات. كما يتم استهلاكها.

الثقوب السوداء الهائلة هي هياكل هائلة في قلب المجرات التي يتراوح حجمها بين ملايين ومليارات المرات من كتلة الشمس. إنها أكبر بكثير من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية ، والتي تنشأ من موت النجوم العملاقة ويمكن أن تحتوي على كتلة حوالي 10 شموس.


الفلكيون تجسسوا على الثقب الأسود & # 8217s Double & # 8216Burp & # 8217

تشتهر الثقوب السوداء بأنها أكلة فوضوية ، حيث تنفجر قصاصات النجوم الممزقة على شكل كتل هائلة من الغاز والغبار. الآن ، ولأول مرة ، اكتشف علماء الفلك نفس الثقب الأسود مما أدى إلى تجشؤين.

قالت عالمة الفلك جوليا إم كومرفورد خلال مؤتمر صحفي في الاجتماع الشتوي للجمعية الفلكية الأمريكية ، سارة لوين لموقع Space.com: "الثقوب السوداء أكلة شرهة ، ولكن اتضح أيضًا أنها لا تتمتع بأدب جيدة على المائدة". "نحن نعرف الكثير من الأمثلة على الثقوب السوداء التي ينبعث منها التجشؤ الفردي ، لكننا اكتشفنا مجرة ​​بها ثقب أسود فائق الكتلة ليس بها تجشؤ واحد بل اثنان."

& # 8217s ليس من غير المألوف أن يلاحظ علماء الفلك تداعيات ثقب أسود يفرط في الإسراف في نجم & # 8212 بينما يتم فقدان معظم المواد خلف أفق الحدث الخاص به (ما يسميه لوين "نقطة اللاعودة") ، تتجشأ الوجبة في نفثات عالية الطاقة من الجسيمات التي تنفجر في الفضاء. لطالما افترض علماء الفلك أن الثقوب السوداء الهائلة & # 8212 الثقوب السوداء كتلة ملايين إلى مليارات أضعاف كتلة الشمس التي تكمن في مركز المجرات & # 8212 تمر خلال فترات النشاط والسكوت ، ودورة من التغذية والقيلولة على فترات زمنية هائلة.

الآن ، شاهد فريق من الباحثين بقيادة كومرفورد الثقب الأسود الهائل في مركز المجرة & # 160 حول & # 160800 مليون سنة ضوئية & # 160 من الأرض & # 160 تنبعث هذه النفاثات مرتين ، كتب العلماء في مقال لـ مجلة الفيزياء الفلكية. قام تلسكوب هابل الفضائي بتصوير الثقب الأسود في & # 160 ضوء مرئي و # 160 ومسح مرصد شاندرا للأشعة السينية & # 160 باستخدام الأشعة السينية. التقطت التلسكوبات الفضائية فقاعتين غازيتين صدمتهما نفاثات من الجسيمات سريعة الحركة.

إحداها كانت عبارة عن سحابة من الغاز الأزرق والأخضر. كان مؤينًا ، مما يعني أن إلكتروناته قد جُردت من ذراته ، وفقًا لتقرير بول رينكون لـ BBC ، الذي يشير إلى أن السحابة انفجرت بسبب الإشعاع الصادر من الثقب الأسود. قام الباحثون بقياس السحابة الباقية على بعد 30 ألف سنة ضوئية من الثقب الأسود ، وخلال وقتها الطويل في السفر ، كان لدى "التجشؤ" متسع من الوقت للتوسع.

يكتب لويس أن التجشؤ الأصغر هو حلقة صغيرة لا تبعد سوى 3000 سنة ضوئية عن الثقب الأسود. كانت الغيمتان نتيجة لحدثتي تغذية مختلفتين للثقب الأسود مع فترة راحة قدرها 100000 عام بينهما. تتطابق الفترة الطويلة بين الأحداث مع النماذج الحاسوبية لكيفية تغذية الثقوب السوداء ، وفقًا لتقرير لويس.

"تخيل شخصًا يأكل العشاء على طاولة المطبخ الخاصة به ويأكل ويتجشأ ويأكل ويتجشأ ، & # 8221 Comerford & # 8203 يخبر Ricon." تمشي في الغرفة ولاحظت أن هناك تجشؤًا قديمًا لا يزال معلقًا في الهواء من بالطبع المقبلات. في هذه الأثناء ، يأكلون الطبق الرئيسي ويخرجون تجشؤًا جديدًا يهز طاولة المطبخ ".

يمكن أن يحدث نفس الموقف مع Sagittarius A * ، الثقب الأسود الهائل في وسط مجرتنا درب التبانة. يخبر كومرفورد لويس: "في الوقت الحالي ، الثقب الأسود الهائل لمجرتنا في مرحلة القيلولة من دورة العيد والتجشؤ ، لكنه ينتظر وجبته التالية فقط". "في المستقبل ، من المحتمل أن تتغذى وتتجشأ مرة أخرى."

في حين أن النفاثات عالية الطاقة الخارجة من الثقوب السوداء يمكن أن تكون خطرة على أي شيء قريب ، فإن النظام الشمسي موجود بشكل كافٍ في ضواحي مجرة ​​درب التبانة ، لذلك لن نكون في خطر إذا استيقظ القوس A * لتناول وجبة خفيفة.


الثقب الأسود الهائل يطلق العنان للتجشؤ العملاق في الفضاء مرتين

في الفضاء ، لا أحد يستطيع أن يسمعك تتجشأ. لسوء الحظ بالنسبة للثقوب السوداء الهائلة ، لا يزال بإمكاننا رؤيتها تتجشأ. شاهد العلماء ثقبًا أسودًا بعيدًا يتجشأ من سحب من الجسيمات عالية الطاقة و mdashtwice.

بدمج صور المجرة J1354 التي تبعد 800 مليون سنة ضوئية ، وجدوا بركتين من الجسيمات المنبعثة من ثقب أسود. بعد حوالي 100000 عام ، يعتبر التجشؤان دليلًا على نشاط الثقب الأسود المشتبه به منذ فترة طويلة.

قدم البحث أمس في الاجتماع السنوي للجمعية الفلكية الأمريكية في واشنطن العاصمة. كما تم نشره مؤخرًا في مجلة الفيزياء الفلكية.

وقالت جولي كومرفورد من جامعة كولورادو ، التي قادت الدراسة ، في بيان: "إننا نشاهد هذا الشيء يتغذى ، ويتجشأ ، ويغفو ، ثم يتغذى ويتجشأ مرة أخرى ، وهو ما تنبأت به النظرية".

بينما لوحظ تجشؤ الثقب الأسود من قبل ، كانت هذه فرصة محظوظة لتأكيد التجشؤ المتعدد. هذا الاكتشاف دليل على أن الثقوب السوداء يمكنها تشغيل وإيقاف مخرجات طاقتها بشكل متكرر.

وقالت ريبيكا نيفين ، مؤلفة الدراسة وطالبة الدكتوراه بجامعة كولورادو بولدر ، "هذه المجرة فاجأتنا حقًا".

وأضاف كومرفورد: "لحسن الحظ ، لاحظنا [J1354] في وقت كان بإمكاننا فيه أن نرى بوضوح دليلاً على كلا الحدثين".

إذن ، لماذا حصل هذا الثقب الأسود على ثوانٍ بعد العشاء؟ يشير العلماء إلى حدوث تصادم بين J1354 ومجرة مجاورة. عندما تحطما معًا ، تطايرت أجزاء من المادة باتجاه J1354 و mdashstraight باتجاه الثقب الأسود الجشع.

هذا الاكتشاف له آثار على مجرتنا. من المعروف أن الثقب الأسود الهائل للغاية في مجرة ​​درب التبانة قد احتفل من قبل. تمامًا مثل J1354 ، من المحتمل أن يقوم عملاقنا الجشع بنهم ، والتجشؤ والنوم مرة أخرى.


الثقب الأسود يجشع البلازما الساخنة لأنها تلتهم نجمة

رأى علماء الفلك أن ثقبًا أسود فائق الكتلة يُطلق تجشؤًا للبلازما أثناء تشويش نجم ، في حدث "نادر للغاية".

لقد شاهد العلماء الثقوب السوداء تلتهم النجوم التي تقترب جدًا من جاذبيتها من قبل ، وقد رأوا نفاثات من المادة الساخنة تفلت من أفواههم من قبل أيضًا ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي شوهد فيها الحدثان معًا بوضوح شديد.

أبلغ فريق دولي من علماء الفيزياء الفلكية عن الاكتشاف في علم، بعد تتبع نجم حول حجم شمسنا يتم امتصاصه في فم ثقب أسود هائل.

وقال المؤلف الرئيسي سيجورت فان فيلزن من جامعة جونز هوبكنز في بيان "هذه الأحداث نادرة للغاية." "إنها المرة الأولى التي نرى فيها كل شيء من الدمار النجمي الذي أعقبه إطلاق تدفق مخروطي ، يسمى أيضًا طائرة ، وشاهدناها تتكشف على مدى عدة أشهر."

نجم شبيه بالشمس في مدار غريب الأطوار يغرق قريبًا جدًا من الثقب الأسود المركزي لمجرته. (الائتمان:. [+] ناسا / مركز جودارد لرحلات الفضاء / مختبر CI)

كان الباحثون قد افترضوا بالفعل أنه عندما يأكل الثقب الأسود كمية هائلة من الغاز - نجم بعبارة أخرى - فإنه سيطلق نفاثة من الجسيمات الأولية التي يمكنها الهروب من أفق الحدث. تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن النظرية صحيحة.

قال فان فيلزين: "الجهود السابقة للعثور على دليل لهذه الطائرات ، بما في ذلك بلدي ، تأخرت في المباراة".

عندما أفاد فريق من جامعة ولاية أوهايو أن هذا الثقب الأسود بالذات يلتهم نجمًا ، والذي تبلغ كتلته حوالي مليون مرة كتلة شمسنا ، اتصل فان فيلزين بفريق من علماء الفيزياء الفلكية بقيادة روب فيندر في جامعة أكسفورد في المملكة المتحدة لبدء تتبع الحدث. باستخدام الأقمار الصناعية والتلسكوبات الراديوية ، شاهد الفريق الثقب الأسود وهو يدمر النجم وينبعث منه النفاثة من خلال إشارات الأشعة السينية والراديو والبصرية.

نظرًا لأن المجرة قريبة نسبيًا من مجرتنا ، على بعد حوالي 300 مليون سنة ضوئية ، تمكن الفريق من الحصول على صورة أوضح من الأحداث السابقة التي تم تعقبها ، والتي كانت على بعد 900 مليون سنة ضوئية على الأقل.

قال فان فيلزين: "إن تدمير ثقب أسود لنجم معقد بشكل جميل ، وبعيد عن الفهم". "من ملاحظاتنا ، نتعلم أن تيارات الحطام النجمي يمكن أن تنظم وتصنع طائرة نفاثة بسرعة إلى حد ما ، وهو أمر قيم لبناء نظرية كاملة لهذه الأحداث."


كيف يتجشأ الثقب الأسود؟ تجشؤ الثقب الأسود الهائل له آثار كبيرة على الفيزياء

في الأسبوع الماضي ، قدم العلماء صورة لثقب أسود فائق الكتلة وهو يتجشأ مرتين. كان العملاق قد أفرط في استهلاك الغاز قبل تجشؤ سحابة من الجسيمات عالية الطاقة ثم استقر في قيلولة لبضعة آلاف من السنين. ثم استيقظ وفعل كل شيء مرة أخرى. اكل نوم واعيد نفس الشيء.

لكن لماذا تتجشأ الثقوب السوداء ، وماذا يمكن أن يخبر العلماء بذلك؟

تُظهر هذه الصورة الغيومتين الدواميتين من & # 039burped & # 039 جسيمات. جيه كومرفورد / وكالة الفضاء الأوروبية / ناسا

جسيمات عالية الطاقة

تحيط الثقوب السوداء بقوة الجاذبية والمغناطيسية الشديدة. يمكن أن يسحب هذا كميات كبيرة من المادة ، مما يخلق حجابًا من الغبار والغاز. بينما يتغذى الثقب الأسود الجشع على هذا الغاز القريب ، يتم طرد البعض في نوع قوي من التجشؤ. كل "تجشؤ" هو في الواقع تدفق خارج من الجسيمات عالية الطاقة ، والتي يمكن لعلماء الفلك مراقبتها باستخدام صور الأشعة السينية.

تجشؤ مزدوج

رأى العلماء الثقوب السوداء تتجشأ مثل هذا من قبل. ما يميز هذه الصورة الجديدة هو أنها تكشف عن تجشؤين. بعد حوالي 100000 عام من التجشؤ الأول ، انبعث الثقب الأسود ، الموجود في مجرة ​​J1354 على بعد 800 مليون سنة ضوئية ، ثانية.

هذا يؤكد أن الثقوب السوداء يمكنها تشغيل وإيقاف خرج طاقتها في فترة زمنية قصيرة نسبيًا. قد تبدو 100000 سنة طويلة ، لكنها دقيقة من الناحية الكونية ، بالنظر إلى أن الكون نفسه بدأ منذ 13.8 مليار سنة.

وقالت جولي كومرفورد من جامعة كولورادو ، التي قادت الدراسة ، في بيان: `` إننا نشاهد هذا الشيء يتغذى ، ويتجشأ ، ويغفو ، ثم يتغذى ويتجشأ مرة أخرى ، وهو ما تنبأت به النظرية.

المعلومات لها آثار كبيرة على الفيزياء. تم التنبؤ بالتجشؤ المتكرر ، لكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة أكثر من تجشؤ من نفس الثقب الأسود.

من خلال تحليل المنطقة المحيطة بالثقب الأسود ، تمكن العلماء أيضًا من تضييق سبب هذا التجشؤ الثاني. يعتقد فريق الباحثين أن اصطدام مجرة ​​قريبة أرسل كتلًا من الغاز تحوم باتجاه الثقب الأسود. تمامًا مثل وجبته الأولى ، أكل الثقب الأسود وتجشؤ ثم قيلولة.

مجرة درب التبانة الغازية

تحتوي مجرة ​​درب التبانة الخاصة بنا ، في الصورة ، أيضًا على ثقب أسود متجشأ. ستيوارت رانكين / ناسا / فليكر

يقترح البحث أن الثقب الأسود الهائل في مجرتنا يمكن أن يتجشأ بشكل متكرر. لقد تجسأ مرة واحدة على الأقل من قبل ، وينتظر حاليًا وليمة كبيرة أخرى.

يقول سكوت باروز ، زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا: & quot ؛ فإن ثقب أسود فائق الكتلة لمجرتنا & # 039 يغفو الآن بعد تناول وجبة كبيرة ، تمامًا مثل ثقب أسود J1354 في الماضي. لذلك نتوقع أيضًا أن يتغذى ثقبنا الأسود الهائل مرة أخرى ، تمامًا كما حدث في J1354 & # 039s. & quot

تم تقديم هذا البحث الأسبوع الماضي في الاجتماع السنوي للجمعية الفلكية الأمريكية في واشنطن العاصمة ، ونشر في مجلة الفيزياء الفلكية.


الثقوب السوداء تتجشأ فقاعات كبيرة

مثل صانعي الفقاعات الكونية ، تنفث بعض الثقوب السوداء كتل ضخمة من الغاز الساخن في مجراتها الأصلية.

توصلت دراسة جديدة إلى أن الفقاعات تنفجر في النهاية ، ومحتوياتها الغازية تحافظ على الثقب الأسود والمجرة من تضخمها إلى أحجام ضخمة.

تنطبق النتائج على المجرات الهاوية وثقوبها السوداء فائقة الكتلة ، والتي يمكن أن تزن ما يصل إلى مليار شمس أو أكثر. مجرتنا ، درب التبانة ، هي مجرة ​​حلزونية. وبينما يحتوي على ثقب أسود هائل ، يقول الباحثون إن نفس العملية قد لا تنطبق عليه.

ركز الباحثون على الثقب الأسود الهائل في مركز المجرة البيضاوية M84 ، والتي تبعد حوالي 55 مليون سنة ضوئية عن الأرض. (السنة الضوئية هي المسافة التي يسافر ضوءها في غضون عام ، أو حوالي 6 تريليون ميل ، أو 10 تريليون كيلومتر). لقد جمعوا البيانات التي جمعتها ناسا مرصد تشاندرا للأشعة السينية والنتائج من محاكاة حاسوبية للثقب الأسود.

لقد لاحظوا فقاعات ضخمة ، أو تجاويف ، من البلازما الساخنة (الغاز المتأين) تتصاعد من أطراف زوج الثقب الأسود من النفاثات الشبيهة بالليزر. (عندما تسقط المادة في براثن الجاذبية لثقب أسود ، يمكن أن تنفث الطاقة على شكل نفاثات من الإشعاع والجسيمات عالية السرعة.) ويقدرون أن الفقاعات تمتد حوالي 13000 سنة ضوئية ويتم إطلاقها من نفاثات كل 10 ملايين سنة تقريبًا.

أظهرت صور الأشعة السينية ، مثل الدمى الروسية ، أن كل فقاعة بها فقاعة أصغر مطوية بداخلها وهكذا. عندما تنفجر الفقاعة الخارجية ، وتنسكب أحشاءها الغازية ، هناك داخل آخر في انتظار الفرقعة أيضًا. يوفر فرقعة الفقاعة المستمر هذا مدخلاً ثابتًا للحرارة في الغاز البينجمي المحيط.

قال الباحث ماتيوز روسكوفسكي: "نعتقد أن بعض حالات عدم الاستقرار تتشكل على السطح الفاصل بين الفقاعة والوسط المحيط ، وهذا عدم الاستقرار يمزق ويثقب هذه الفقاعة ، والأشياء الموجودة بداخلها ، هذه البلازما الساخنة ، تتسرب وتختلط مع الغاز المحيط". عالم فلك في جامعة ميشيغان.

تعمل هزات الحرارة على إيقاف الإمداد الغذائي للثقب الأسود المركزي وإبطاء تكون النجوم القريبة.

بمرور الوقت ، تنمو الثقوب السوداء بشكل كبير بينما تسحب جاذبيتها الغازات المحيطة بها. لأن الغاز البارد أكثر كثافة ، فإنه يغوص في مركز المجرات؟ ونحو الثقب الأسود؟ بشكل أسرع. إذا ظل الغاز المحيط بالثقب الأسود دافئًا ، فإنه يتجه نحو الثقب الأسود بمعدل أبطأ.

قال روسكوفسكي: "بهذه الطريقة ، يمكنك تغذية الثقب الأسود وإضافة المزيد والمزيد من الكتلة إليه". ProfoundSpace.org. "إذا لم تكن هناك آلية لمنع التبريد الذي يؤدي بشكل أساسي إلى تحريك عملية التغذية هذه ، فإن الثقب الأسود سينمو بطريقة لا يمكن السيطرة عليها."

لكنه أضاف: "لا أحد في الميدان يعتقد أن هذا يحدث". النتائج الجديدة ، التي تم تفصيلها في عدد 20 أكتوبر مجلة الفيزياء الفلكية، يكشف عن آلية التسخين المستمر للمواد البينجمية ، على حد قوله.

آلية مماثلة تحافظ على تشكيل النجوم تحت السيطرة وبالتالي كتلة المجرة الرئيسية.

يُعتقد أن النجوم تشكل سحب كثيفة من الغاز والغبار تنهار تحت جاذبيتها. بمرور الوقت ، ترتفع درجة حرارة المادة ، وفي النهاية تصبح الحزمة الضيقة نجمة كاملة مدعومة بالاندماج الحراري النووي للهيدروجين وعناصر ضوئية أخرى في جوهرها.

كلما كانت المادة أكثر برودة ، من المرجح أن كتل الغاز والغبار سوف تستسلم لقوة الجاذبية وتنهار في النجوم المضيئة.


شاهد الفيديو: 32. كيف نصنع ثقب اسود (قد 2022).