تم اكتشاف سرب من الثقوب السوداء


في هذه الحلقة من Space Sparks ، تلخص وكالة الفضاء الأوروبية / هابل النتائج التي توصلوا إليها.

أحيانًا في العلم عندما تبدأ في البحث عن شيء توقعته ، تجد بدلاً من ذلك شيئًا مختلفًا تمامًا. كان هذا هو الحال مؤخرًا عندما استخدم علماء الفلكتلسكوب هابل الفضائيفحصت جوهر أالكتلة الكروية، 'كرة' من النجوم القديمة المكتظة بكثافة تسمى NGC 6397 ، تبحث عن ثقب أسود متوسط ​​الكتلة واحد. بدلا من ذلك وجدوا بشكل غير متوقع كلسربمن الثقوب السوداء الصغيرة ، كما ذكرتناساوهذهفي 11 فبراير 2021.

هناك نوعان راسخان من الثقوب السوداء:ثقب أسود نجمييتشكل عندما ينفد وقود نجم كبير وينهار ويزن بضعة أضعاف كتلة شمسنا ، وثقب أسود عملاقيُعتقد أنه موجود في مركز كل مجرة ​​كبيرة ويحتوي على كتلة عدة ملايين من النجوم. بصرف النظر عن هذين النوعين ، يعتقد علماء الفلك أن نوعًا من الثقوب السوداء في منتصف الطريق يجب أن يوجد أيضًا -ثقب أسود متوسط ​​الكتلة، بكتلة تساوي 100 إلى 100000 ضعف كتلة شمسنا - وهناك العديد من المرشحين لهذه الكتلة ولكن القليل منها فقطالحالات المؤكدة.

تحليل هؤلاء الباحثين للبيانات من تلسكوب هابل الفضائي ومرصد جايا الفضائيعلى هذه الكتلة الكروية لم تقدم دليلاً على وجود ثقب أسود متوسط ​​الحجم في قلبه كان علماء الفلك يبحثون عنه. بدلاً من ذلك ، قاموا بأول اكتشاف لمجموعة من الثقوب السوداء في مركز كتلة كروية.

تتجمع كرة من مئات النجوم حول نقطة مركزية في حقل نجمي كثيف.

تم تصوير العنقود الكروي NGC 6397 ، الذي يحتوي على مئات الآلاف من النجوم ، بواسطة تلسكوب هابل الفضائي. النجوم الزرقاء للعنقود تكون أكثر سخونة وقريبة من نهاية حياتها ، بينما النجوم البرتقالية هي نجوم عملاقة حمراء موسعة. تتضمن النجوم البيضاء نجومًا تشبه شمسنا. الصورة عبر وكالة ناسا /هذه/ T. Brown and S. Casertano (STScI).

استهدف علماء الفلك هذه المجموعة الكروية ، NGC 6397 ، لأنها كانت تصل إلى 7800سنوات ضوئيةبعيدًا ، إنه أحد أقرب العناقيد الكروية للأرض. الأهم من ذلك ، يعتقد العلماء أن الكتلة الكروية هي المكان المثالي للعثور على الثقوب السوداء متوسطة الحجم بسبب كثيفة النجوم في نواتها.

العناقيد الكروية هي مجموعات كروية كبيرة من النجوم تدور حول أطراف المجرات. العناقيد قديمة ، وأحيانًا تكون قديمة قدم الكون نفسه. أالكتلة الكروية الأساسية المنهارة، مثل NGC 6397 ، قديم بما يكفي بحيث انجذبت النجوم الأكثر ضخامة نحو مركز العنقود ، وانتقلت النجوم الأصغر سنًا نحو أطرافه. هذا يعطي الكتلة الكروية نواة كثيفة للغاية.



نظرًا لأنه لا يمكن رصد هذه الثقوب السوداء بشكل مباشر ، قام علماء الفلك بقياس كيفية تحرك النجوم في العنقود - سرعاتها - لإيجاد توزيع الكتلة في العنقود. المواقع التي تم اكتشاف أن النجوم تتحرك فيها بشكل أسرع هي المناطق التي تتركز فيها كتلة أكبر. ومع ذلك ، لم يقتصر توزيع هذه النجوم على موقع مركزي واحد يشبه النقطة في القلب ، كما هو متوقع من وجود ثقب أسود متوسط ​​الحجم. بدلاً من ذلك ، يبدو أن الكتلة تنتشر بشكل عشوائي ، وتمتد إلى نسبة قليلة من حجم الكتلة.

لذلك ، بناءً على التطور النجمي ، خلص علماء الفلك إلى أن بقايا النجوم على شكل ثقوب سوداء ذات كتلة نجمية تملأ المناطق الداخلية للعنقود الكروي. يمكن أن تستضيف NGC 6397أكثر من 20من هذه الثقوب السوداء 'الأخف وزنا'.

نقاط ضوئية مشوهة ببقع سوداء مع دوامات ضوئية حولها.

يوضح مفهوم هذا الفنان تركيز الثقوب السوداء في مركز الكتلة الكروية NGC 6397. في الواقع ، الثقوب السوداء صغيرة جدًا بحيث لا يمكن مراقبتها مباشرة بواسطة أي تلسكوبات موجودة. قد تحتوي هذه الكتلة الكروية على أكثر من 20 ثقبًا أسودًا. صورة عبرهذه/ هابل / ن. بارتمان.

مثل العديد من الاكتشافات العلمية ، فإن العثور على تركيز للثقوب السوداء في كتلة كروية يثير المزيد من الأسئلة ، مع وجود واحد رئيسي: هل يمكن أن يؤدي اندماج هذه الثقوب السوداء المضغوطة في أماكن قريبة إلىموجات الجاذبية؟ ربما يكتشف العلماء ما إذا كانت الثقوب السوداء التي تصطدم معًا تنتج تموجات في الجاذبية التي شاهدتها مؤخرًا بعض الأدوات ، وربما يكتشفون شيئًا لم يخططوا له حتى.

الخلاصة: ذهب علماء الفلك للبحث عن ثقب أسود متوسط ​​الحجم في مركز كتلة كروية ، وبدلاً من ذلك وجدوا سربًا كاملاً من الثقوب السوداء الأصغر.

المصدر: هل يحتوي NGC 6397 على ثقب أسود متوسط ​​الكتلة أم عنقود فرعي داخلي أكثر انتشارًا؟

عبر وكالة ناسا

عبر ESA

التقويمات القمرية لعام 2021 موجودة هنا. اطلب ما يناسبك قبل ذهابهم!