تم العثور على نفاثة من الجسيمات المشحونة التي تتحرك بسرعة الضوء تقريبًا، والمكونة من بقايا نجم تمزق بوحشية بواسطة ثقب أسود هائل، لتكون واحدة من أكثر الأحداث حيوية وإضاءة التي شهدها علماء الفلك على الإطلاق في الكون.
إن التدفق الناتج عن ما يشير إليه علماء الفلك بحدث اضطراب المد والجزر (TDE)، قوي للغاية لدرجة أن العثور على ظاهرة حقيقية في العالم لمقارنتها أمر صعب. وهكذا، اختار علماء الفلك بقيادة إيفيت سينديس من جامعة أوريغون مقارنتها بإنتاج الطاقة المقدر لجهاز خيالي: حرب النجوم. نجمة الموت, والتي يمكن أن تفجر كواكب بأكملها.
“سوف يتم تدمير الكواكب في الأيام القليلة الأولى سنة ضوئية,” قال سينديس، وهو عالم فلك راديوي، لموقع Space.com: “لست متأكدًا من المسافة التي سيكون عليها هذا الأمر بعيدًا عن الطائرة.”
وبشكل أكثر تحديدًا، فإن الطاقة الإجمالية لهذا الحدث، والتي تم تصنيفها رسميًا باسم AT2018hyz، تعتمد على كيفية انبعاث تلك الطاقة. تعد النفاثات النسبية من TDEs نادرة جدًا، حيث تمثل حوالي 1٪ من جميع الحالات المعروفة. أما الـ 99٪ الأخرى فهي عبارة عن تدفق خارجي كروي يتحرك بشكل أبطأ بكثير. في الحالة الأخيرة، سننظر إلى خرج طاقة يبلغ 2 × 10^50 إرج (الإرج هو وحدة طاقة؛ شمس ينتج 10^33 إرج في ذروته) في حين أن سيناريو النفاث، الذي يفضله سينديس بالنظر إلى اللمعان الهائل لـ AT2018hyz، سيصل إلى 5 × 10^55 إرج.
ويستمر إنتاج الطاقة في الزيادة. تشير النماذج إلى أنه سيصل إلى ذروته في عام 2027 قبل أن يتراجع تدريجياً.
وقال سينديس: “أنا متردد في إعطاء تقدير نهائي للطاقة، فهناك الكثير من الأشياء التي سيعتمد عليها والتي ستتضح بمجرد أن نرى الذروة فعليًا”. “لكننا نتوقع أن يكون سطوعه في الذروة حوالي ضعف ما هو عليه الآن.”
إذًا، كيف حدث هذا الانفجار الهائل للطاقة؟ تم اكتشاف AT2018hyz في البداية في عام 2018، وفي ذلك الوقت بدا وكأنه TDE عاديًا إلى حد ما، حيث تم رصد ما يزيد قليلاً عن 100 منها.
قال سينديس: “لم يكن هناك شيء من هذا الاكتشاف الأولي يجعلنا نعتقد أن شيئًا كهذا سيحدث بعد سنوات”.
يحدث TDE عندما أ نجم يتجول قليلا قريبة جدا من أ ثقب أسود هائل. في حالة AT2018hyz، يتواجد الثقب الأسود في مكان هادئ إلى حد ما galaxy تبعد عنا 665 مليون سنة ضوئية.
قوى المد والجزر، حيث يشعر جانب واحد من النجم بسحب جاذبية أكبر من الثقب الأسود من الجانب الآخر، ابدأ في تمديد النجم وتمزيقه في قبضة تشبه الرذيلة، مما يؤدي إلى تمزيقه بشكل فعال.
لبضع سنوات بعد اكتشافه الأولي، لم يحدث الكثير لـ AT2018hyz. علماء الفلك ليسوا متأكدين من السبب، ولكن غالبًا ما تكون هناك فترة انتظار مع TDEs. مع أخذ ذلك في الاعتبار، تقول إحدى الفرضيات أن الأمر يستغرق بعض الوقت حتى تلتف المادة النجمية الممزقة حول الثقب الأسود وتشكل قرصًا متراكمًا.
تسقط بعض المواد النجمية في الثقب الأسود، ولكن يتم توجيه جزء كبير منها بعيدًا عن الثقب الأسود بواسطة المجالات المغناطيسية.
ومن المتوقع أن يعود AT2018hyz إلى الحياة مرة أخرى في عام 2022، عندما أصبح ساطعًا فجأة في موجات الراديو التي ربما تكون ناتجة عن إشعاع السنكروترون المنبعث من الطائرة. هذه الطائرة قوية جدًا لدرجة أن Cendes أطلق عليها لقب “Jetty McJetface” – في إشارة إلى الطائرة سيئة السمعة. بواتي ماكبوتفيس الحادث – وهو حاليًا أكثر سطوعًا بـ 50 مرة مما كان عليه عند اكتشافه الأصلي. إن رؤية ثقب أسود يستمر في إصدار الكثير من الطاقة بعد سنوات عديدة من استهلاك النجم يعتبر أمرًا غير مسبوق.
ميزة أخرى للتفسير النفاث هي أنه سيحل لغز سبب استمرار ارتفاع إنتاج الطاقة.
عندما يتم إنتاج مثل هذه النفاثات لأول مرة، فإنها تتزامن بشكل كبير مع زاوية فتح ضيقة، وإذا لم تكن النفاثات موجهة نحونا مباشرة، ولكنها كانت بزاوية بالنسبة لنا، فلن نتمكن من رؤية انفجارها الكامل. ومع ذلك، بمرور الوقت، تميل الطائرات إلى الاتساع.
يقول سينديس: “وهي الآن تدخل خط رؤيتنا مع تباطؤ الطائرة. أما بالنسبة لكيفية الحصول على هذه التدفقات النسبية من TDE، فلا أحد يعرف على وجه اليقين، لكنها مجال بحث نشط. من المحتمل أن يكون لها علاقة بالمجالات المغناطيسية، ولكن من الواضح أنك تحتاج أيضًا إلى حدوث بعض الأشياء الأخرى أو سنراها أكثر شيوعًا في TDEs”.
يريد Cendes الآن البحث عن المزيد من هذه الأحداث النشطة بشكل استثنائي. مع اقتراب ظهور مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA) في العقد المقبل، سيكون لدى علماء الفلك أخيرًا أداة يمكنها مسح السماء الراديوية بدقة وحساسية كبيرتين، ومن المحتمل العثور على العديد من النفاثات الراديوية ليس فقط من TDEs، ولكن أيضًا من المجرات الأكثر نشاطًا بشكل منتظم.
تم نشر النتائج التي توصل إليها فريق Cendes في 5 فبراير مجلة الفيزياء الفلكية.
التعليقات