ثقب أسود يغوص في نجم: أطول انفجار غاما على الإطلاق ✛

الأصل: "GRB 250702B: Discovery of a Gamma-Ray Burst from a Black Hole Falling into a Star"
arXiv:2509.22792 · 2025-09-26 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
استمر GRB 250702B لفترة أطول 25 مرة من انفجارات غاما النموذجية، ويشير إلى اندماج ثقب أسود مع نجم هيليوم.

لمدة سبع ساعات متواصلة، سجل تلسكوب غاما الفضائي ومضات لم تكن تريد أن تنتهي. هكذا بدأت قصة GRB 250702B، أطول انفجار غاما في تاريخ المراقبة. الانفجارات النموذجية تستمر لثوانٍ، ونادرًا لدقائق. لكن هذا واحد امتد إلى 25,000 ثانية، محطمًا الرقم القياسي السابق بمرتين. لكن الأغرب: داخل هذا النهر البطيء من الإشعاع، كانت تختفي دوامات سريعة، إذ تغير السطوع في أجزاء من الثانية، وكأن محركًا سريعًا يعمل داخل عملية بطيئة.

يعرف علماء الفيزياء الفلكية سيناريوهين رئيسيين لنشأة انفجارات غاما. الانفجارات القصيرة هي اندماجات نجوم نيوترونية. أما الطويلة فهي انهيار نواة نجم ضخم إلى ثقب أسود، وهو ما يسمى بالمستعر الأعظمي الانهياري. لكن لا يمكن لأي منهما أن يغذي طائرة نفاثة لأكثر من بضعة آلاف من الثواني: فالنجم المنفرد ببساطة لا يمتلك زخمًا زاويًا كافيًا لتدوير قرص التراكم لفترة طويلة. كما أن التمزق المدّي لنجم بواسطة ثقب أسود يعطي تذبذبًا سلسًا جدًا. لم يكن GRB 250702B متناسبًا مع أي من هذه السيناريوهات.

تغيرت الومضات الفردية داخل GRB 250702B في أجزاء من الثانية، على الرغم من أن الانفجار نفسه استمر حوالي 7 ساعات، وهي مدة أطول من رحلة طيران من موسكو إلى نيويورك.

جاء الحل من نموذج لم يطبقه أحد من قبل على الانفجارات الطويلة جدًا. ثقب أسود نجمي الكتلة، مثل سباح، يغوص في نجم هيليوم، وهو نجم فقد بالفعل غلافه الهيدروجيني. أثناء سقوطه، يجعل النجم يدور حول نفسه، ويصبح هذا الزخم الزاوي المداري وقودًا لتراكم طويل الأمد. إن صغر حجم الثقب الأسود يفسر التذبذب السريع، والطاقة العالية للفوتونات، التي تصل إلى 5 ميجا إلكترون فولت، تشير إلى طائرة نفاثة قوية. كل شيء متسق.

في السابق، كان من غير الواضح أي جسم يمكن أن يغذي انفجار غاما لأكثر من بضعة آلاف من الثواني. الآن أصبح واضحًا: GRB 250702B القياسي يُفسر بسقوط ثقب أسود في نجم هيليوم. يوفر الزخم الزاوي المداري تراكمًا طويل الأمد، بينما يفسر صغر حجم الثقب الأسود التذبذب السريع. هذا الاكتشاف يجعل اندماج الهيليوم فئة جديدة من أسلاف انفجارات غاما. يتنبأ النموذج بأن مثل هذه الأحداث يجب أن تكون مصحوبة بمستعرات أعظمية ضعيفة ذات إنتاج منخفض من النيكل-56، وأن يتبع عددها معدل تكوين النجوم. المسوحات المستقبلية، مثل LSST، ستكون قادرة على اختبار هذه التنبؤات.

استمر GRB 250702B حوالي 7 ساعات، وهي مدة أطول من رحلة طيران من موسكو إلى نيويورك. ومع ذلك، تغيرت الومضات الفردية داخله في أجزاء من الثانية، وكأن محركًا سريعًا يعمل داخل عملية بطيئة.

اندماج ثقب أسود مع نجم يذكرنا بقصة فيلم "Interstellar"، حيث يتفاعل الثقب الأسود جارجانتوا مع المادة المحيطة، لكن هنا المقياس نجمي وليس فائق الضخامة.

t_{ff} = \frac{\pi r^{3/2}}{2\sqrt{2GM}}
الزمن المميز لسقوط المادة على الثقب الأسود من نصف قطر r
t_{disk} = \frac{2\pi r_{disk}^{3/2}}{\alpha\sqrt{GM}} = \frac{2\pi j_{rot}^3}{\alpha G^2 M^2}
زمن التراكم اللزج في قرص ألفا، ويعتمد على الزخم الزاوي
المفاهيم
اندماج انفجار أشعة غاما انفجار غاما انفجار محرك مركزي وهج متبقٍ انفجار نجمي انفجار نجمي انفجار ثقب أسود قمر سويفت نجم ولف-رايت بلازار اندماج ثنائي النجوم النيوترونية تلسكوب فيرمي توهج حدث انتفاخ مجري وميض الهيليوم نبضات المغناطيسار في انفجارات أشعة غاما إشعاع الخلفية عابر