نجم يصطدم بقرص: كيف تنشأ التوهجات الغامضة قرب الثقوب السوداء
فُسّرت التوهجات المتكررة للأشعة السينية في مراكز المجرات بتصادم النجوم مع قرص حول ثقب أسود. يعتمد السطوع والمدة على حجم النجم وسرعته وكثافة القرص — مثل رذاذ الحجر عند رميه في ماء بكثافات مختلفة. لماذا تختلف هذه التوهجات؟ ربما تكون هذه وصفة لعرض ألعاب نارية كوني.
بعض المجرات البعيدة تتصرف بشكل غير عادي: من حين لآخر، يومض مركزها بشكل ساطع في نطاق الأشعة السينية. هذه التوهجات المتكررة، التي تشبه النبض، تسمى انفجارات شبه دورية. لطالما اشتبه العلماء في أن السبب هو اصطدام نجم بسحابة غاز كثيفة تدور حول ثقب أسود فائق الكتلة في مركز المجرة. ولاختبار هذه الفكرة، أُنشئ نموذج حاسوبي.
أظهر النموذج أنه عندما يصطدم نجم بسرعة تقارب ثلث سرعة الضوء بهذا القرص، يُنشئ الغاز المتوهج في نقطة الاصطدام وميضًا مبهرًا. كلما كان النجم أسرع والقرص أكثر كثافة، كان التوهج أقوى وأطول. ومن المثير أن زاوية دخول النجم إلى القرص مهمة أيضًا: عند الاصطدام المائل، ينتج توهجان مختلفا السطوع — أحدهما أمامي والآخر خلفي. وهذا بالضبط ما يُرصد في المصدر الغامض GSN 069. يبدو أن هناك نجمًا بحجم شمسنا يندفع في مدار مائل عبر قرص شديد الكثافة، تَشكّل بعد أن مزق الثقب الأسود نجمًا آخر.
هذا الاكتشاف لا يحل لغزًا قديمًا فحسب، بل يقدم أداة جديدة لدراسة المناطق المحيطة بالثقوب السوداء. مستقبلاً، يأمل العلماء في تحسين التفاصيل بمساعدة التحليل الطيفي — تحليل الضوء إلى ألوانه، الذي يكشف عن تركيب الغاز وحركته. إضافة إلى ذلك، قد تولد مثل هذه الأحداث العظيمة موجات ثقالية — تموجات في الفضاء يمكن التقاطها بكاشفات حساسة. وقد خطا جوزيف ويبر الخطوات الأولى في هذا الاتجاه، وأرسى الأساس النظري علماء مثل كارل شفارتسشيلد وستيفن هوكينج.
🎯 إذا اصطدم نجم كهذا بقرص فعلاً بسرعة تعادل 0.1 من سرعة الضوء، فإن الطاقة المنبعثة تكفي لتتفوق على ضوء مجرة بأكملها للحظة.
🎬 في فيلم 'بين النجوم'، يستكشف الأبطال قرص التراكم لثقب أسود عملاق يُدعى غارغانتوا؛ وفي الواقع، قد تسبب اصطدامات نجوم بأقراص كتلك توهجات سينية متكررة.