كشفت دراسة جديدة أن وميض الضوء المنبعث من نجم محتضر قد يجعل من الممكن لعلماء الفلك مشاهدة ولادة ثقب أسود.
يمكن أن يكون هذا الاندفاع من الضوء ، الذي قد يستمر من ثلاثة إلى عشرة أيام ، مرئيًا في الضوء البصري وأيضًا في الأشعة تحت الحمراء ، مما يُظهر التوقيع الحراري للأجسام الكونية. في حين أن هذه الإشارة ليست ساطعة مثل المستعر الأعظم - نجم متفجر - يمكن أن تحدث هذه الإشارة في مكان ما في السماء بمعدل مرة واحدة في السنة ، وفقًا لعمليات المحاكاة التي أجريت في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.
صرح الباحث ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا توني بيرو ، الذي قاد البحث الذي نُشر فيرسائل مجلة الفيزياء الفلكية. 'هذا ما تريد حقًا البحث عنه.'
يتحول النجم الكبير أساسًا إلى ثقب أسود عندما يسقط على نفسه بسبب كتلته الكبيرة. يؤدي الانهيار إلى إخراج البروتونات والإلكترونات من القلب ، مما يؤدي إلى تكوين نيوترونات وتحويل اللب مؤقتًا إلى نجم نيوتروني (a حقا ، حقا شيء كثيف ). تُكوِّن هذه العملية أيضًا النيوترينوات ، وهي متناهية الصغر ولكنها أيضًا سريعة للغاية ، وتتحرك بنفس سرعة الضوء تقريبًا وتنزف نجم الطاقة.
من خلال الجمع بين الملاحظات التي تم إجراؤها باستخدام التلسكوب الكبير جدًا التابع لـ ESO وتلسكوب Chandra X-ray التابع لناسا ، اكتشف علماء الفلك أقوى زوج من النفاثات التي تمت رؤيتها على الإطلاق من ثقب أسود نجمي. ينفخ الثقب الأسود فقاعة ضخمة من الغاز الساخن ، يبلغ قطرها 1000 سنة ضوئية أو ضعف حجمها وأقوى بعشرات المرات من النجوم الدقيقة الأخرى المماثلة. ينتمي الثقب الأسود النجمي إلى نظام ثنائي كما هو موضح في انطباع هذا الفنان. الائتمان: ESO / L. كالسادا
ذكرت ورقة بحثية صدرت عام 1980 ، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، أن 'هذا الفقد السريع للكتلة يعني أن قوة الجاذبية لنواة النجم المحتضر ستنخفض فجأة.' ثم تسقط الطبقات المملوءة بالهيدروجين في الجزء العلوي من النجم إلى الخارج وتخلق موجة صدمة تتحرك بسرعة تزيد عن مليوني ميل في الساعة.
في الآونة الأخيرة ، اكتشف علماء الفلك في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز أن احتكاك موجة الصدمة ضد الغاز سوف يسخن البلازما ويجعلها تتوهج ، على الأرجح لمدة تصل إلى عام. لكن هذا سيكون خافتًا جدًا من التلسكوبات المحمولة على الأرض.
هذا هو المكان الذي يأتي فيه بحث CalTech الجديد. تشارك الجامعة بالفعل في أبحاث الثقب الأسود ، بما في ذلك مصفوفة التلسكوب الطيفي النووي ( نوستار ). يمكنك مشاهدة مقطع فيديو حول NuSTAR أدناه.
تركز محاكاة Piro على وقت اصطدام موجات الصدمة بسطح النجم. هذه العملية هي التي ستنتج دفقة من الضوء ، ربما تكون أكثر سطوعًا من 10 إلى 100 مرة من التوهج الآخر الذي توقعه علماء الفلك.
ستكون الخطوة التالية هي محاولة مراقبة هذه الأحداث بمجرد حدوثها. أعلن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عن العديد من إمكانيات المسح المتعلقة بأبحاثه: مصنع بالومار العابر ، ومصنع بالومار العابر الوسيط الذي بدأ العمل في فبراير ، ومرفق زويكي العابر (ZTF) الأكثر تقدمًا والذي من المتوقع أن يبدأ في عام 2015.
بالطبع ، من الممكن تمامًا أن تعمل التلسكوبات الأخرى الموجودة على الأرض أو المدار لتأكيد هذه الإشارة.
