أصبح علماء الفلك بالصدفة يُعرفون لأول مرة باسم “الثقب الأسود ويتكون النظام الثلاثي من فراغ مظلم يدور حول نجمين. وهذا يشير إلى أن الثقب الأسود لم يولد عبر مستعر أعظم، وهو ما ينسف ما كنا نعتقده حول كيفية تشكل هذه الأجسام الكونية.
والثقوب السوداء المكتشفة حتى الآن -باستثناء الأنواع فائقة الكتلة الموجودة في مركز معظم المجرات- موجودة في أنظمة ثنائية يدور حولها جسم آخر ضخم، مثل نجم أو نجم نيوتروني. أو ثقب أسود صغير. وذلك لأن الفراغات الزمكانية غير المرئية يسهل اكتشافها عندما تسحب الجاذبية الأشياء الأخرى.
لكن دراسة جديدة نشرت يوم الأربعاء (23 أكتوبر) في المجلة طبيعةأحد هذه الأنظمة الثنائية المعروفة، الثقب الأسود V404 Cygni، يتغذى على نجم قريب، واكتشف الباحثون أن نجمًا ثانيًا يدور فعليًا حول الزوج على مسافة أكبر.
وكما يعتقد أن الثقوب السوداء الأخرى تتشكل، تظهر حسابات الجاذبية أنه إذا كان الثقب الأسود قد ولد بسبب نجم منفجر أو سوبر نوفا، فإن النجم المكتشف حديثا لا يمكن أن يكون موجودا في هذا الهيكل الدقيق. ولو كان الأمر كذلك، لكانت موجة الصدمة الناتجة قد أخرجت النجم البعيد من النظام. وبدلاً من ذلك، يقترح الفريق أن الثقب الأسود تشكل من خلال الانهيار التدريجي لنجم ثالث ضخم كان يدور حوله نجمان آخران.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة إن هذا الاحتمال “مثير للغاية بالنسبة لتطور الثقب الأسود”. كيفن بيرجعالم الفيزياء الفلكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، أ تقرير. وأضاف بيردج: “كنا نعتقد أن معظم الثقوب السوداء تتشكل نتيجة انفجارات عنيفة للنجوم، لكن هذا الاكتشاف يساعد على التشكيك في ذلك”.
متعلق ب: يأخذك فيديو ناسا الملحمي إلى قلب الثقب الأسود، ويدمرك في ثوانٍ
الثقب الأسود المكتشف حديثًا في المثلث، V404 Cygni، أضخم من الشمس بتسع مرات، ويقع على بعد 8000 سنة ضوئية من الأرض في درب التبانة. وكان أحد الثقوب السوداء الأولى التي تم اكتشافها في عام 1992 الأول تمت دراسته بالتفصيل. لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة عن أقرب نجم للثقب الأسود، والذي يدور كل 6.5 يوم يتم ابتلاعها ببطء من قبل رفيقها الضخم.
ونتيجة لذلك، عندما أعاد مؤلفو الدراسة فحص صور V404 Signi كجزء من دراسة أوسع للثقوب السوداء في درب التبانة، صُدم مؤلفو الدراسة عندما وجدوا نجمًا ثانيًا يدور حول الثقب الأسود على بعد حوالي 3500 وحدة فلكية – أو نحو ذلك. بلوتو هو 90 مرة المسافة المدارية الشمس. وعلى هذه المسافة، سيستغرق الأمر أكثر من 70 ألف سنة للدوران حول النجم المكتشف حديثًا V404 Cygni.
ثم قارن الفريق حركات النجمين خلال العقد الماضي ووجدوا أنهما “تحركا معًا بشكل مثالي”، مما يدل على أنهما مرتبطان ببعضهما البعض عن طريق الجاذبية وبعلامة V404. ويقول الباحثون إن احتمالات تحرك النجوم بهذه الطريقة دون الاتصال هي 1 في 10 ملايين.
وقال بيرج: “إنها بالتأكيد ليست محض صدفة أو حادث”. “نرى نجمين يتبعان بعضهما البعض لأنهما مرتبطان بسلسلة الجاذبية الضعيفة. لذلك يجب أن يكون نظامًا ثلاثيًا.”
ليست هذه هي المرة الأولى التي يفكر فيها الباحثون في وجود ثقب أسود ثلاثي. في عام 2020، الباحثون لقد وجدوا ما اعتقدوا أنه ثقب أسود يدور نجمان على بعد 1000 سنة ضوئية من الأرض، مما يجعلهما أقرب الثقوب السوداء إلينا. ومع ذلك، كشفت الملاحظات اللاحقة أن هذا الهيكل موجود بالفعل نظام ثنائي مع “نجم مصاص دماء”. على العكس من ذلك، أي نجم يسرق الغاز ببطء من نجم شريك أصغر.
إذا تشكل V404 Cygni من خلال الانهيار التدريجي، كما يشتبه الباحثون، فإن الفريق يعتقد أن الثقب الأسود الغريب قد ولد في مرحلة ما خلال الـ 4 مليارات سنة الماضية، بعد ولادة نجمين.
على مدى السنوات القليلة الماضية، بدأ الباحثون في الشك في أن الانهيار التدريجي للثقوب السوداء قد يكون ظاهرة أكثر شيوعا مما كان يعتقد سابقا. وفي شهر مارس، اقترح الباحثون هذه الآلية قد يكون “تلاشي النجوم” وراء الاختفاء لقد فقد علماء الفلك المسار مؤخرًا. تشير النتائج الجديدة إلى أن هذا قد يكون هو الحال.