ثقب أسود به حلقات: V404 Cygni

ثقب أسود مع حلقات

ربما تكون قد رأيت أول صورة حقيقية مذهلة لثقب أسود ،صدر في عام 2019. إليكم صورة أخرى مذهلة: ثقب أسود بهخواتم. الشاندرامرصد الأشعة السينيةصدرهذه الصورة الجديدة في وقت سابق من هذا الشهر (5 أغسطس 2021). إنه مركب يُظهر الثقب الأسود المُحاط بحلقة فيالأشعة السينيةوالأشعة تحت الحمراءوالضوء المرئي. يُعتقد أن أصداء الضوء ، على غرار أصداء الصوت على الأرض ، تخلق هذه الحلقات.

حدد علماء الفلك ما مجموعه ثماني حلقات متحدة المركز للثقب الأسودV404 سيغنيفي عام 2015. هذا الثقب الأسود ، V404 Cygni ، يقع في نطاقالنظام الثنائي7800سنوات ضوئيةبعيدا. النجم المرافق في النظام الثنائي هو حوالي نصف كتلة شمسنا. رأى علماء الفلك لأول مرة حلقات V404 Cygni في صور الأشعة السينية. لا يمكن رؤية الحلقات في الضوء المرئي. وكالة ناسامرصد شاندرا للأشعة السينيةومرصد نيل جيريلز سويفت (سويفت) حصل على البيانات لكشف الحلقات وإنشاء الصورة الجديدة (أعلى المنشور) في عام 2015.

ما الذي خلق الخواتم؟

الحلقات من صنعأصداء الضوء، وهي ظاهرة تشبه أصداء الأرض الناتجة عن ارتداد الموجات الصوتية عن الأسطح الصلبة. لذا فإن الحلقات هي في الواقع أصداء لا يمكن سماعها أو رؤيتها في الضوء المرئي العادي. ترتد الأشعة السينية الصادرة عن الثقب الأسود أو 'صدى' لسحب الغبار البينجمي بين الثقب الأسود والأرض. وتجدر الإشارة إلى أن هذه السحب من الغبار منفصلة تمامًا عن الثقب الأسود ، وليست قرص تراكم الغبار حول الثقب الأسود نفسه. من البيان الصحفي:

وبدلاً من ارتداد الموجات الصوتية من جدار الوادي ، تم إنتاج صدى الضوء حول V404 Cygni عندما ارتدت موجة من الأشعة السينية من نظام الثقب الأسود من سحب الغبار بين V404 Cygni والأرض.

من اكتشف الخواتم؟

في البداية ، اكتشف تلسكوب Swift انفجارًا للأشعة السينية قادمًا من V404 Cygni ، في 5 يونيو 2015. الباحثون بقيادةسيباستيان هاينزمن جامعة ويسكونسن ماديسون ، حللوا 50 ملاحظة للنظام أجرتها Swift في 2015 بين 30 يونيو و 25 أغسطس. بالإضافة إلى ذلك ، نظروا أيضًا في ملاحظات Chandra من 11 و 25 يوليو 2015.

كان انفجار الأشعة السينية من V404 Cygni ساطعًا وساطعًا لدرجة أن الفريق قرر وضعه بين كاشفات التلسكوب لتجنب إتلافه.



رجل مبتسم مع نجوم خلفه.

قاد سيباستيان هاينز فريق البحث الذي اكتشف الحلقات. صورة عبرجامعة ويسكونسن ماديسون.

كما ترى في الصور ، فإن الحلقات بارزة جدًا في الطول الموجي للأشعة السينية. ومع ذلك ، لن ترى أي شيء إذا نظرت بعينيك فقط. هذا مثال رائع على كيفية وجود الكثير من البنية والنشاط في الكون والتي لا تستطيع عيون البشر رؤيتها على الإطلاق.

المزيد من نتائج العلوم

الصور ليست رائعة عند النظر إليها فحسب ، بل إنها تزود العلماء أيضًا بمعلومات حول الثقب الأسود والنجم المصاحب وسحب الغبار. أيضًا ، يمكن لعلماء الفلك حساب المسافة إلى سحب الغبار من خلال فحص قطر الحلقات. كلما كبرت الحلقات ، كلما اقتربت سحب الغبار من الأرض.

من خلال النظر إلىالأطيافبالنسبة للأشعة السينية ، يمكن لعلماء الفلك أيضًا تحديد تكوين الغبار في سحب الغبار. تشير نتائجهم إلى أن حبيبات الغبار تتكون على الأرجح منالجرافيتوسيليكات. كانت إحدى النتائج الرئيسية هي أن كثافات سحب الغبار لا تبدو موحدة في جميع الاتجاهات. جاءت هذه النتيجة من تحليل الحلقات الداخلية باستخدام تلسكوب شاندرا.

خاتم أصفر أحمر لامع يشبه الدونات على خلفية سوداء.

كانت هذه أول صورة لثقب أسود في المجرة M87. توفر هذه الصورة التي طال البحث عنها والتي التقطت في عام 2019 أقوى دليل حتى الآن على وجود ثقوب سوداء فائقة الكتلة وتفتح نافذة جديدة على دراسة الثقوب السوداء وآفاق الحدث والجاذبية. صورة عبرتعاون تلسكوب أفق الحدث.

حلقات مماثلة كانت أيضا في السابقتم العثورحولCircinus X-1، إلىالنجم النيوتروني(وأيضًا نظام ثنائي) يبعد 30700 سنة ضوئية. النجم النيوتروني هو اللب الكثيف المتبقي المنهار لنجم هائل انفجر.

حلقة مزرقة مع أقواس مع النجوم في الخلفية.

صورة لنظام الثقب الأسود المعروف باسم V404 Cygni. أنت ترى الأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي في هذه الصورة المركبة. يقع النظام على بعد حوالي 7800 سنة ضوئية. يحتوي على ثقب أسود كتلته 9 شمسي ونجم عملاق. يُعتقد أن أصداء الضوء ، على غرار أصداء الصوت على الأرض ، تخلق هذه الحلقات. يمكن رؤية الأصداء في الأشعة السينية ، التي ترتد عن غيوم الغبار بالقرب من الثقب الأسود. الصورة عبر NASA / CXC / U. Wisc-Madison / S. Heinz et al./ Pan-STARRS /مرصد شاندرا للأشعة السينية.

الخلاصة: تم اكتشاف حلقات ضخمة ، مثل 'أصداء الضوء' ، حول الثقب الأسود V404 Cygni. الحلقات مرئية فقط في صور الأشعة السينية.

المصدر: عرض شاندرا وسويفت مشترك لصدى نثر الغبار بالأشعة السينية لعام 2015 لـ V404 Cygni(ما قبل الطباعة)

عبر مرصد شاندرا للأشعة السينية