في عام 1979 ، اكتشف عالم الفلك الهواة جوس جونسون سوبرنوفا على بعد حوالي 50 مليون سنة ضوئية من الأرض ، عندما انهار نجم أكبر بنحو 20 مرة من شمسنا. منذ ذلك الحين ، ظل علماء الفلك يراقبون SN 1979C الموجود في م 100 في برج العذراء. من خلال الملاحظات من تلسكوب شاندرا ، دفعت انبعاثات الأشعة السينية من الجسم علماء الفلك إلى الاعتقاد بأن بقايا المستعر الأعظم قد تحولت إلى ثقب أسود. إذا كان الأمر كذلك ، فسيكون أصغر ثقب أسود معروف بوجوده في جوارنا الكوني القريب وسيوفر لعلماء الفلك فرصة غير مسبوقة لمشاهدة هذا النوع من الأجسام وهو يتطور منذ الطفولة.
قال عالم الفلك دانييل باتنو خلال مؤتمر صحفي لوكالة ناسا يوم الإثنين: 'إذا كان تفسيرنا صحيحًا ، فهذا هو أقرب مثال على ولادة ثقب أسود'. باتناود من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية والمؤلف الرئيسي لورقة بحثية جديدة.
ينتمي SN 1970C إلى نوع من انفجارات المستعر الأعظم يسمى النوع الثاني الخطي ، أو المستعرات الأعظمية لانهيار النواة ، والتي تشكل حوالي 6٪ من الانفجارات النجمية المعروفة. في حين تم اكتشاف العديد من الثقوب السوداء الجديدة في الكون البعيد سابقًا على شكل انفجارات أشعة جاما (GRBs) ، يختلف SN 1979C لأنه أقرب كثيرًا ومن غير المرجح أن ترتبط المستعرات الأعظمية لانهيار النواة مع GRB. تقول النظريات أن معظم الثقوب السوداء يجب أن تتشكل عندما ينهار لب النجم ولا يتم إنتاج انفجار أشعة جاما ، ولكن قد تكون هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة هذه الطريقة في تكوين ثقب أسود.
كان هناك نقاش حول حجم النجم الذي سيخلق ثقبًا أسودًا وما الحجم الذي سيخلق نجمًا نيوترونيًا. يقع حجم الكتلة الشمسية 20 مباشرة على الحد الفاصل بين الاثنين ، لذا فإن علماء الفلك ليسوا متأكدين تمامًا من أن هذا ثقب أسود أو نجم نيوتروني. ولكن نظرًا لأن انبعاثات الأشعة السينية من هذا الجسم كانت ثابتة على مدار الـ 31 عامًا الماضية ، يعتقد علماء الفلك أن هذا ثقب أسود ، نظرًا لأن النجم النيوتروني يبرد ، تتلاشى انبعاثات الأشعة السينية.
تُظهر هذه الرسوم المتحركة كيف يمكن أن يكون الثقب الأسود قد تشكل في SN 1979C. يظهر انهيار نجم هائل بعد أن استنفد وقوده. ثم يتم عرض وميض ضوء من صدمة تخترق سطح النجم ، متبوعًا بانفجار مستعر أعظم قوي. بعد ذلك يتم تكبير العرض في مركز الانفجار: Credits: NASA / CXC / A.Hobart
ومع ذلك ، على سبيل التحذير ، قال المؤلف المشارك آفي لوب ، إن الأمر يستغرق وقتًا أطول بكثير من 31 عامًا لرؤية التغييرات الكبيرة ، لكنه قال إن حقيقة أن الإضاءة كانت ثابتة تعطي دليلاً على وجود ثقب أسود.
على الرغم من أن الأدلة تشير إلى وجود ثقب أسود حديث التكوين ، إلا أن هناك بعض الاحتمالات الأخرى لما يمكن أن يكون عليه. اقترح البعض أن الكائن يمكن أن يكون نجمًا مغناطيسيًا أو موجة انفجار ، لكن الأدلة تظهر أن هذين الخيارين ليسا محتملين جدًا.
الاحتمال الآخر المثير للاهتمام هو أن نجمًا نيوترونيًا شابًا يدور بسرعة مع رياح قوية من الجسيمات عالية الطاقة يمكن أن يكون مسؤولاً عن انبعاث الأشعة السينية. وهذا من شأنه أن يجعل الكائن في SN 1979C المثال الأصغر والأكثر سطوعًا لمثل هذا 'سديم الرياح النجمية' وأصغر نجم نيوتروني معروف. يبلغ عمر نجم السرطان النابض ، أشهر مثال على سديم الرياح النجمية الساطعة ، حوالي 950 عامًا.
قال عالم الفيزياء الفلكية Alex Fillipenko ، الذي شارك في الإحاطة: 'أنا متحمس لهذا الاكتشاف بغض النظر عما إذا كان ثقبًا أسود أو سديمًا للرياح النابضة'. 'سديم الرياح النجمية سيكون مثيرًا للاهتمام لأنه سيكون أصغر سديم معروف في هذه الفئة.'
قال كيم ويفر ، وهو فلكي من مركز جودارد لرحلات الفضاء ، 'الأمر المثير حقًا هو أنه لأول مرة نعرف تاريخ ميلاد هذا الجسم بالضبط ، نحن نعلم أنه صغير جدًا ونريد أن نشاهد كيف يتطور النظام ويتغير ، إذ يكبر إلى طفل ويصبح مراهقًا. والأهم من ذلك ، سنتمكن من فهم الفيزياء. هذه قصة العلم في الواقع '.
يعتمد عمر الثقب الأسود المحتمل ، بالطبع ، على وجهة نظرنا. نظرًا لأن المجرة تبعد 50 مليون سنة ضوئية ، فقد حدث المستعر الأعظم قبل 50 مليون سنة. لكن بالنسبة لنا ، وقع الانفجار قبل 31 عامًا فقط.
اقرأ مقالة الفريق: دليل على وجود ثقب أسود في المستعر الأعظم من النوع IIL 1979C
المؤلفون: D.J. باتناود ، أ.لوب ، سي جونز.
المصدر: إحاطة تلفزيون ناسا ، ناسا