من الناحية النظرية ، من السهل صنع ثقب أسود. ما عليك سوى أخذ قطعة من المادة ، والضغط عليها في كرة بنصف قطر أصغر من نصف قطر شوارزشيلد ، و لوطي! لديك ثقب أسود. من الناحية العملية ، الأمور ليست بهذه السهولة. عندما تضغط على المادة ، فإنها تدفع للخلف ، لذلك يتطلب الأمر وزن نجم للضغط بقوة كافية. لهذا السبب ، يُعتقد عمومًا أنه حتى أصغر الثقوب السوداء يجب أن يكون حجمها على الأقل 5 كتل شمسية. لكن دراسة حديثة تظهر أن الحد الأدنى قد يكون أصغر من ذلك.
يركز العمل على النجم الأحمر العملاق المعروف باسم V723 Monoceros. هذا النجم له تذبذب دوري ، مما يعني أنه محبوس في مدار مع جسم مصاحب. رفيق صغير ومظلمة للغاية لرؤيته مباشرة ، لذلك يجب أن يكون إما نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود. عند الفحص الدقيق ، اتضح أن النجم لا يتأرجح فقط في المدار مع رفيقه ، بل يتشوه جاذبيته بواسطة رفيقه ، وهو تأثير يُعرف باسم اضطراب المد والجزر.
كيف يؤثر الشكل المشوه لـ V723 Mon على منحنى الضوء الخاص به. الائتمان: K. Masuda و T. Hirano
يمكن لكل من التذبذب المداري واضطراب المد والجزر لـ V723 Mon أن يحول دوبلر الضوء القادم منه. نظرًا لأن كلا هذين التأثيرين يعتمدان على كتلة الرفيق ، يمكنك حساب الكتلة المصاحبة. اتضح أنها حوالي 3 كتل شمسية.
هذا أمر غريب لأنه يقع في ما يُعرف باسم [فجوة الكتلة] (/ blog / dark-edge / فجوة الكتلة) للأجسام المدمجة. وفقًا لفهمنا للفيزياء النووية ، يجب ألا يزيد حجم النجم النيوتروني عن 2.5 كتلة شمسية. أكبر نجم نيوتروني لاحظناه يبلغ حوالي 2.24 كتلة شمسية. نظرًا لأن الثقوب السوداء يجب أن تكون أكبر من 5 كتل شمسية ، فهناك فجوة لا تتوقع فيها رؤية أجسام مضغوطة. وهذا الكائن موجود في منتصفه.
يُظهر هذا الرسم أحدث اندماج مقارنة بالثقوب السوداء والنجوم النيوترونية المعروفة. الائتمان: LIGO-Virgo / Frank Elavsky & Aaron Geller (Northwestern)
هذه ليست المرة الأولى التي نلاحظ فيها جسمًا في فجوة الكتلة. في عام 2019 ، اكتشف LIGO و Virgo موجات الجاذبية من a اندماج بين كتلة شمسية 23 وكتلة شمسية 2.6. في حين أن كائن الاندماج قد يكون نجمًا نيوترونيًا كبيرًا ، إلا أن هذا الكائن الجديد يبدو كبيرًا جدًا بالنسبة لذلك. في الوقت الحالي ، تشير الأدلة بقوة إلى كونه ثقبًا أسود. إذا كان هذا صحيحًا ، فهو أصغر ثقب أسود اكتشفناه.
سيكون أيضًا أقرب ثقب أسود اكتشفناه ، على بعد 1500 سنة ضوئية فقط. أطلق علماء الفلك على هذا الكائن اسم وحيد القرن ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى خصائصه الفريدة ، وجزئيًا في كوكبة Monoceros. بينما لا يمكننا تأكيد أن The Unicorn هو ثقب أسود ، يمكننا إجراء المزيد من الدراسات. لذا ، أعتقد أنه يمكنك تسمية هذه الدراسات المستقبلية بـ Unicorn Chaser.
المرجعي:Masuda و Kento و Teruyuki Hirano. ' تأثيرات المد والجزر على السرعات الشعاعية لـ V723 Mon: دليل إضافي على الظلام 3 M؟ رفيق. 'رسائل مجلة الفيزياء الفلكية910.2 (2021): L17.
المرجعي:Jayasinghe ، T. ، وآخرون. ' وحيد القرن في Monoceros: 3 M؟ الرفيق المظلم للعملاق الأحمر الساطع القريب V723 Mon هو مرشح ثقب أسود غير متفاعل وذو فجوة جماعية . 'طبع arXiv المسبقarXiv: 2101.02212 (2021).