Arcminute Microkelvin Imager observations at 15.5 GHz of the tidal disruption event Swift J164449.3+573451 from 2011 Mar to 2014 Mar
يُبلغ هذا البحث عن عمليات رصد بواسطة مصور "آرك مينت ميكروكيلفن" (Arcminute Microkelvin Imager) عند تردد 15.5 جيجاهرتز لحدث التمزق المدري Swift J164449.3+573451 بين مارس 2011 ومارس 2014، كاشفاً عن كثافة تدفق ارتفعت من حوالي 3 ميلي جانسكي إلى ذروة بلغت قرابة 30 ميلي جانسكي بعد حوالي 140 يوماً من الكشف الأولي عن أشعة غاما قبل أن تتناقص بشكل مطرد.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في أعماق الكون، حيث تكون جاذبية الثقب الأسود قوية بما يكفي لتمزيق نجم عابر، يمكن أن يتكشف حدث عنيف ونادر. هذه الظاهرة، المعروفة باسم حدث التمزق المدّي، تحدث عندما يهيم نجم قريب جدًا من ثقب أسود فائق الكتلة في مركز مجرة ما. تقوم قوة الجاذبية الهائلة للثقب الأسود بمد النجم إلى تيار طويل من الغاز، لتبتلعه في النهاية في توهج مذهل من الطاقة. وبينما يتم اكتشاف هذه الأحداث غالبًا من خلال انفجار مفاجئ من الضوء عالي الطاقة، مثل الأشعة السينية أو أشعة غاما، يحرص علماء الفلك أيضًا على مراقبة كيفية تطور التبعات بمرور الوقت. ومن خلال تتبع موجات الراديو المنبعثة من الحطام أثناء لفه نحو الداخل، يمكن للعلماء تجميع قصة كيفية استهلاك الثقب الأسود لوجبته وكيفية تفاعل البيئة المحيطة مع هذا العنف. ويساعد فهم هذه التغيرات طويلة المدى الباحثين على تحسين نماذجهم لسلوك الثقوب السوداء وفيزياء الجاذبية القصوى.
في مارس 2011، جذب حدث تمزق مدّي محدد انتباه علماء الفلك عندما رصد قمر صناعي وميضًا مفاجئًا من أشعة غاما من مجرة بعيدة. هذا الجسم، الذي أُطلق عليه الرمز Swift J164449.3+573451، اعتُقد في البداية أنه انفجار غاما قياسي، وهو نوع شائع من الانفجارات في الكون. ومع ذلك، كشف سلوكه سريعًا عن كونه شيئًا مختلفًا؛ فقد استمر في الوميض والسطوع بطرق تشير إلى أن نجمًا كان يُلتهم بواسطة ثقب أسود بدلاً من كونه انفجارًا لحظيًا واحدًا. ولفهم دورة الحياة الكاملة لهذا الحدث، وجه أحد الباحثين اهتمامه إلى موجات الراديو القادمة من نفس البقعة في السماء. وباستخدام مصفوفة تلسكوبات راديوية متخصصة في كامبريدج بالمملكة المتحدة، راقبوا الجسم بملاحظات بدأت يوميًا ثم أصبحت تفصل بينها يومان أو أكثر، لتغطي الفترة من مارس 2011 إلى مارس 2014. كان هدفهم هو تسجيل سجل مفصل لكيفية تغير سطوع الراديو يومًا بعد يوم، لملء الفجوات التي تركتها الملاحظات السابقة الأقصر مدة.
استخدم الباحث أداة قوية تسمى "مصور الدقيقة القوسية الميكروكلفنية" (Arcminute Microkelvin Imager)، والتي تتكون من ثمانية أطباق راديو كبيرة تعمل معًا لإنشاء صورة حادة للسماء. وقد ركزوا ملاحظاتهم على نطاق محدد من ترددات الراديو، حيث أجروا قياسات للجسم المستهدف يوميًا أو كل بضعة أيام. ولضمان دقة بياناتهم، قاموا بفحص أدواتهم بشكل متكرر مقابل مصدر معروف وثابت لموجات الراديو في مكان قريب. وعلى مدار ثلاث سنوات، أتموا 308 ملاحظة منفصلة، مع تصفية البيانات التي جُمعت أثناء الطقس السيئ أو الأعطال الفنية بعناية. وقد سمحت لهم هذه المجموعة الضخمة من البيانات ببناء جدول زمني دقيق لانبعاث الراديو لهذا الحدث، مما يوضح بالضبط كيف تطور ضوء النجم المحتضر بمرور الوقت.
تروي نتائج هذه المراقبة طويلة المدى قصة واضحة من الصعود والهبوط. فبعد فترة وجيزة من الكشف الأولي عن وميض أشعة غاما، كانت الإشارة الراديوية للجسم خافتة، حيث بلغت حوالي 3 وحدات من السطوع. وعلى مدى الأشهر القليلة التالية، نمت هذه الإشارة بقوة وثبات. ووصلت إلى ذروة شدتها بعد حوالي 140 يومًا من أول كشف لأشعة غاما، حيث كانت تلمع بقوة تقارب عشرة أضعاف ما كانت عليه في البداية. وبعد هذه الذروة، بدأ ضوء الراديو في انخفاض بطيء وثابت، حيث تلاشى تدريجيًا خلال العامين المتبقيين من الدراسة. هذا النمط من الارتفاع الحاد يليه خبو سلس وطويل يؤكد أن الثقب الأسود كان يستهلك بنشاط الحطام النجمي، حيث تعمل موجات الراديو كمنارة للمادة وهي تسخن ثم تبرد أثناء ابتلاعها. تقدم هذه الدراسة صورة كاملة لمدة ثلاث سنوات لهذا الحدث الكوني، مما يوفر نظرة نادرة ومفصلة على التبعات طويلة المدى لتمزق نجم بواسطة ثقب أسود.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.