أول ثقب أسود مائل على الإطلاق يدور على جانبه تم إكتشافه حديثاً

قد يغير هذا الاكتشاف كيفية تشكل الثقب الأسود في أعقاب المستعر الأعظم.

أينما ذهبت، لا يمكنك الهروب من الحركة الدائرية وخاصة لأول ثقب أسود مائل.

وباستثناء أورانوس، تدور جميع الكواكب في نظامنا الشمسي على محاور في محاذاة عامة مع الشمس. نرى هذا في جميع أنحاء الكون بسبب كيفية تشكل الأنظمة الشمسية. جنبًا إلى جنب مع الكثير من ديناميكيات السوائل والفيزياء المعقدة.

في منطقة من الفضاء بعيدًا، يوجد نظام ثنائي، حيث يكون جسم ضخم في المركز غير محاذٍ للقمر الصناعي الشريك. إذا كان هذا يبدو غريباً بعض الشيء، فإنه يصبح أكثر غرابة: هذا الجسم السماوي عبارة عن أول ثقب أسود مائل، تم دفعه بطريقة ما إلى جانبه، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في مجلة Science.

مقالة ذات صلة: ثقوب سوداء بدائية بحجم الذرة تم إكتشاف دلائل على وجودها

شيء مائل فوق الثقب الأسود يغير نظرياتنا.

عندما ظهرت الشمس، تشكلت من نفس سحابة الغاز التي تكثفت في النهاية في الكواكب. كل شيء في الكون يدور حول محور، بما في ذلك شمسنا والنظام الشمسي الأوسع. ينتج عن هذا الدوران قرص كوكبي أولي عملاق من الغاز والغبار تكثف في النهاية في الكواكب نفسها. أخيرًا، ها نحن هنا، على كوكب يدور حول محور، حيث يدور هذا المحور حول الشمس، والتي بدورها تدور حول محورها.

لا عجب أنه منذ آلاف السنين، اعتقد الفلاسفة أن الحركة الدائرية كانت علامة على وجود كائن إلهي أعلى – لأنها ظاهرة مثيرة.

في نظام ثنائي بعيد بشكل لا يوصف يسمى MAXI J1820 + 070، هناك ثقب أسود ذو كتلة نجمية (قريبة من كتلة الشمس) يكون محورها 40 درجة مقارنة بجيرانها. ولكن الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو السؤال الذي يثيره وجوده: ما الذي يمكن أن يقلب في الكون فوق الثقب الأسود؟

مقالة ذات صلة: أول صورة للثقب الأسود، الضوء منها يكشف تفاصيل جديدة

تنفث نفاثات الأشعة السينية السريعة بشكل لا يصدق للثقب الأسود مدًا وجذرًا

قال البروفيسور بوتانن من علم الفلك في جامعة توركو، والذي كان المؤلف الرئيسي للدراسة الأخيرة، “إن توقع المحاذاة، إلى حد كبير، لا ينطبق على الأجسام الغريبة مثل ثنائيات الثقب الأسود للأشعة السينية”. في خبر صحفي.

بالطبع، هذه ليست المرة الأولى التي يركّز فيها علماء الفلك على MAXI J1820 + 070. على بعد ما يقرب من 10000 سنة ضوئية، الثقب الأسود ونجمه عبارة عن زوج ثنائي حيث تكون جاذبية الثقب الأسود قوية جدًا لدرجة أنها تمزق المواد من النجم المضيف بعيدًا، مما ينتج عنه قرص ضخم ينبعث منه الأشعة السينية.

بعض هذا الغاز شديد السخونة الذي يتحرك في القرص الذي يدور حول الثقب الأسود سوف يتحرك في النهاية عبر أفق الحدث – حيث لا يمكن للضوء أن يعود – بينما يتم إطلاق أجزاء أخرى من الغاز مرة أخرى في الفضاء في حزمتين هائلتين من الحرارة المميتة وذات النشاط الإشعاعي العالي النفاثات التي تتدفق، متبعة خطوط المجال المغناطيسي للثقب الأسود.

في حين أن هذه النفاثات يمكن أن تتدفق بنسبة 80 بالمائة من سرعة الضوء، إلا أنها ليست ثابتة دائمًا. لهذا السبب، من خلال مراقبة المراحل النشطة والأقل نشاطًا للحزم، اكتشف الباحثون في الدراسة الحديثة محور الدوران للثقب الأسود.

مقالة ذات صلة: الثقوب البيضاء: التوأم الغامض للثقب الأسود

يضيف المحور المائل للثقب الأسود تعقيدًا إلى فكرة كيفية قيام الثقوب السوداء الجديدة بتشويه الزمكان

تم اكتشاف الجسم في البداية بواسطة أداة ماكسي ، على متن محطة الفضاء الدولية. وبينما كانت النفاثات نشطة في ذلك الوقت. هدأت شدتها منذ ذلك الحين حيث تم تجريد كميات أقل من مادة “الوقود” من النجم وامتصاصها في الثقب الأسود.

أدى هذا إلى تغيير المظهر الجانبي للضوء للنظام الغريب، حيث أصبح النجم المضيف المصدر الأساسي للضوء. وهذا سمح لبوتانين وزملائه الباحثين بتحليل الميل المداري عبر التحليل الطيفي.

يقول بوتانين: “لتحديد الاتجاه ثلاثي الأبعاد للمدار، يحتاج المرء أيضًا إلى معرفة زاوية موضع النظام في السماء، مما يعني كيفية دوران النظام فيما يتعلق بالاتجاه نحو الشمال في السماء”. “تم قياس ذلك باستخدام تقنيات قياس الاستقطاب.”

توجد عدة نماذج مختلفة لوصف طريقة تشكل الثقوب السوداء، بالإضافة إلى الأنظمة الثنائية مثل MAXI J1820 + 070. لكن لم يكن من السهل تفسير الاختلال عند 40 درجة، ويمكن أن يغير ما نعرفه عن الكيفية التي تولد بها المستعرات الأعظمية ثقوبًا سوداء.

يقول الباحثون: “إن الدرجة الكبيرة من الاختلال في المحاذاة تضع قيودًا قوية على انفجار المستعر الأعظم وآليات تكوين الثقب الأسود، حيث يمكن أن تنخفض فقط أثناء مرحلة التراكم”.

زيادة التعقيد – لم يكن هذا متوقعًا ببساطة – خاصة وأن النماذج الحالية لكيفية منحنيات الزمكان حول قوة الجاذبية للثقب الأسود معقدة للغاية بالفعل.

لكن “النتائج الجديدة تجبرنا على إضافة بُعد جديد إليها ،” كما يقول بوتانين.

مقالة ذات صلة: السفر عبر الزمن نوعان ويتفق الفيزيائيون على أن أحدهما ممكن