البروفيسور كريس لينتوت
عالم فيزياء فلكية يشارك بتقديم برنامج سماء الليل Sky at Night
هذا هو العصر الذهبي لدراسات الثقوب السوداء Black holes. فقد شهدت السنوات القليلة الماضية اكتشاف موجات الجاذبية الناتجة من اصطدام الثقوب السوداء، وكان هناك الصورة السحرية لتلسكوب أفق الحدث Event Horizon Telescope لظل الثقب الأسود الكبير الذي يكمن في قلب مجرة M87. وشهد العام الماضي اقتسام جائزة نوبل بين روجر بنروز Roger Penrose لدراسته النظرية لهذه الأجرام الغامضة، والفريقين اللذين راقبا حركات النجوم حول الثقب الأسود الفائق في مجرتنا الرامي A* (Sagittarius A*).
ومع اهتمام بهذا القدر بها، فمن المدهش إلى حد ما أن نسمع أننا ربما لا نعرف مكان أقرب ثقب أسود إلينا. وتكمن المشكلة في أنها، نعم، سوداء. ولذلك، سيكون من المستحيل تقريباً اكتشاف ثقب أسود مفرد يتجول عبر المجرة. ولكن الأمور تصير أسهل عندما يكون الثقب الأسود المعني رفيقاً لنجم عادي، ويعتقد الفريق الذي يقف وراء بحث هذا الشهر أنهم قد اكتشفوا مثل هذا الجرم.
النجم المعني هو ڤي 723 وحيد القرن V723 Monocerotis، وهو نجم عملاق أحمر لامع يبعد مسافة 1,500 سنة ضوئية عن الشمس. وقد صنف هذا النجم منذ فترة طويلة على أنه نجم خسوفي ثنائي Eclipsing binary نجم مزدوج يتغير سطوعه عندما يمر عنصراه أمام بعضهما البعض. فقد أدت البيانات الجديدة، المأخوذة من بعثة مسبار مسح الكواكب النجمية العابرة Transiting Exoplanet Survey Satellite (اختصاراً: البعثة TESS) التابعة لوكالة ناسا للبحث عن الكواكب النجمية، والمسح الآلي لكامل لسماء All Sky Automated Survey (اختصاراً: المسح ASAS)، والمشروع رائع الاسم تلسكوب كيلودغري الصغير جداً Kilodegree Extremely Little Telescope (اختصاراً: التلسكوب KELT)، إلى إعادة التفكير في الموضوع.
قرين غامض
النجم ڤي V723 هو في الواقع نظام مزدوج ولكنه تنويع بيضاوي Ellipsoidal variable أكثر ندرة. ويتشوه شكل العملاق الأحمر بفعل قرين له غير مرئي، وهذا التشويه يعني أنه يغير السطوع عندما يكمل دورته المدارية. ولكن ما يكون هذا القرين؟ لا يوجد نجم واضح يسهم في طيف Spectrum النظام أو تغيرات السطوع المرصودة. في عدد قليل من الحالات الحديثة، تبين أن الأنظمة التي اعتقد علماء الفلك أنها قد تحتوي على ثقوب سوداء كانت مخيبة للآمال، إذ احتوت على نجوم عادية شديدة الحرارة لدرجة أنها لم تسهم بشكل كبير في الطيف المرئي. أما في مثالنا هذا، فحن نعرف مقدار الضوء فوق البنفسجي الذي ينبعث من النظام، ومن ثم لا يمكن أن تخفي قريناً حاراً وهائلاً.
ونتيجة لذلك، يجب أن يكون الجرم الثاني جسماً مضغوطاً: إما ثقبا أسود أو نجما نيوترونيا. ويشير سلوك النجم العملاق إلى أن وزن القرين غير المرئي يقل قليلاً عن ثلاثة أضعاف كتلة الشمس؛ وهذا أقل بقليل من الكتلة النظرية القصوى لنجم نيوتروني، لكنه سيجعله، وبقدر كبير، أكبر جرم معروف من هذا النوع. نتيجة لذلك، يقترح مؤلفو البحث أن الثقب الأسود هو التفسير الأكثر ترجيحاً.
إذا كان هذا الافتراض صحيحاً، فسيكون هذا نظامٌ يحطم الأرقام القياسية: سيكون أقرب ثقب أسود معروف، والأقل كتلة في مثل هذا النوع من الأنظمة. في الواقع، سيقع تماماً في وسط ما يسمى الفجوة الكتلية Mass gap التي توجد بين الثقوب السوداء الأقل كتلة المعروفة وأثقل النجوم النيوترونية. فقد جرى افتراض معظم أنواع التفسيرات الممكنة على مرِّ السنين لتعليل وجود مثل هذه الفجوة، ولكن إذا أثبتت هذه النتائج من النظام V723، فقد تكون أصغر الثقوب السوداء موجودة هناك طيلة الوقت، تنتظر اكتشافنا لها.
