لم يتم العثور على ثقب أسود ضخم تم اكتشافه مؤخرًا فحسب ، بل إنه أيضًا أكبر ثقب أسود نجمي تم اكتشافه على الإطلاق. باستخدام تلسكوب ESO's Large Large ، شق علماء الفلك ستة ملايين سنة ضوئية من الأرض إلى مجرة حلزونية تسمى NGC 300 ووجدوا ثقبًا أسود تزيد كتلته عن خمسة عشر ضعف كتلة الشمس. وهذا يجعله ثاني أكبر ثقب أسود نجمي على الإطلاق. ولكن سرعان ما يمكن أن تصبح أكبر. يبدو أن الثقب الأسود له شريك قريب ، نجم الذئب والرايت الضخم الذي من المحتمل أن يصبح ثقبًا أسودًا بحد ذاته ، ويمكن أن يندمج الثقوب السوداء في جسم أكثر ضخامة.
في عام 2007 ، تم اكتشاف مصدر للأشعة السينية في NGC 300 مع مرصد XMM-Newton للأشعة السينية ومرصد سويفت. قالت عضو الفريق ستيفانيا كاربانو من وكالة الفضاء الأوروبية: "لقد سجلنا انبعاث الأشعة السينية بشكل دوري ومكثف للغاية ، وهو دليل على أن ثقبًا أسود قد يكمن في المنطقة".
أكدت الملاحظات اللاحقة باستخدام أداة FORS2 الخاصة بـ VLT (جهاز تقليل بصري وقريب من الأشعة فوق البنفسجية والتشتيت المنخفض) حدسها ، ولكنها أظهرت أيضًا أن الثقب الأسود ونجم Wolf-Rayet يدوران حول بعضهما البعض كل 32 ساعة. وجد الفلكيون أيضًا أن الثقب الأسود يجرد المادة بعيدًا عن النجم بينما يدوران حول بعضهما البعض.
قال المتعاون روبن بارنارد: "إنهما بالفعل زوجان حميمان للغاية". "كيف تم تشكيل مثل هذا النظام المرتبط بإحكام لا يزال لغزا."
الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية هي البقايا النهائية الكثيفة للغاية لانهيار النجوم الضخمة جدًا. تحتوي هذه الثقوب السوداء على كتل تصل إلى حوالي عشرين مرة كتلة الشمس ، على عكس الثقوب السوداء الهائلة ، الموجودة في وسط معظم المجرات ، والتي يمكن أن تزن مليون إلى مليار مرة من الشمس. حتى الآن ، تم العثور على حوالي 20 حفرة سوداء ذات كتلة نجمية.
تمت مشاهدة نظام واحد فقط من هذا النوع سابقًا ، ولكن الأنظمة الأخرى التي تشتمل على ثقب أسود ونجم مصاحب غير معروفة للفلكيين. بناءً على هذه الأنظمة ، يرى الفلكيون علاقة بين كتلة الثقب الأسود وكيمياء المجرة.
قال كروثر: "لاحظنا أن الثقوب السوداء الأكثر ضخامة تميل إلى أن توجد في المجرات الأصغر التي تحتوي على عناصر كيميائية" ثقيلة "أقل". "المجرات الأكبر التي تكون أكثر ثراء في العناصر الثقيلة ، مثل درب التبانة ، تنجح فقط في إنتاج ثقوب سوداء ذات كتل أصغر."
يعتقد علماء الفلك أن التركيز العالي للعناصر الكيميائية الثقيلة يؤثر على كيفية تطور النجم الضخم ، مما يزيد من كمية المادة التي يلقيها ، مما يؤدي إلى ثقب أسود أصغر عندما تنهار البقايا في النهاية.
في أقل من مليون سنة ، سيكون دور نجم الذئب-رايت ليصبح مستعر أعظم ويصبح ثقبًا أسود. قال كروثر: "إذا نجا النظام من هذا الانفجار الثاني ، فسوف يندمج الثقوبان الأسودتان ، وتنبعث منهما كميات هائلة من الطاقة في شكل موجات جاذبية أثناء تجمعهما".
لكن هذا لن يحدث لبضعة مليارات من السنين. "لكن دراستنا تظهر أن مثل هذه الأنظمة قد تكون موجودة ، وأن تلك التي تطورت بالفعل إلى ثقب أسود ثنائي قد يتم اكتشافها بواسطة مجسات موجات الجاذبية ، مثل LIGO أو Virgo."
الورق: NGC 300 1-X هو ثنائي Wolf-Rayet / Black Hole Binary
المصدر: ESO
