ماذا يمكن أن يحدث عندما يلتقي نجم يدور بسرعة مع ثقب أسود؟

بقلم كارولين كولينز بيترسن – 31 أغسطس 2026، الساعة 01:54 مساءً بالتوقيت العالمي | الثقوب السوداء

يعتقد علماء الفيزياء الفلكية في جامعة سيراكيوز في نيويورك أنهم وجدوا تفسيرًا مخفيًا لنشاط غريب يحدث أثناء ما يعرف بأحداث اضطراب المد والجزر الجزئي المتكررة (rpTDEs). تشير هذه الأحداث إلى التفاعلات بين ثقب أسود هائل ونجم يتجول بالقرب منه، لكنه ليس قريبًا بما يكفي ليتم ابتلاعه بالكامل.

تحدث الأجزاء “المتكررة” من الحدث عندما تتكرر الأخطاء الوشيكة. عندما يقترب النجم من الثقب الأسود خلال مداره، تؤدي الجاذبية الشديدة إلى تمزق المواد من النجم، مما ينتج عنه فقدان كتلة بسيطة. تضيء المادة المسروقة لفترة معينة، ولكنها تفقد طاقتها عندما تسقط نحو الثقب الأسود، مما يؤدي إلى توهج يتلاشى تدريجيًا. وهذا هو السبب في رؤية العلماء لتألق يتلاشى ببطء، وكأن الثقب الأسود يضيء لفترة ثم يخفت على مدى أيام أو أسابيع. قد يحدث هذا أيضًا إذا تم ابتلاع النجم، لكن سيكون هذا آخر توهج يولده هذا النظام النجمي.

المثير للاهتمام أن التوهجات المتتالية بعد التوهج الأول تبقى خافتة بالنسبة لبعض النجوم، وهو ما كان صعبًا شرحه. وقد توصل فريق لجامعة سيراكيوز، المكون من طالبة الدكتوراه أنانيا باندوبادياي، وباحث ما بعد الدكتوراه بنيامين أميند، والأستاذ المساعد إريك كوغلين، إلى اقتراح مفاده: قد يلعب دوران النجم دورًا في هذه التوهجات الخافتة، ويجب أن يدور بسرعة معينة لإعادة إنتاجها.

عندما يقترب النجم من الثقب الأسود، يفقد كتلته، ولكن مقدار ما يفقده يعتمد على بنيته الداخلية، وفقًا لباندوبادياي. أشارت إلى أن النجوم ذات الكتلة المنخفضة تكون “أكثر رقة”، مما يجعلها أكثر عرضة لفقدان الكتلة نتيجة سحب المد والجزر بسبب جاذبية الثقب الأسود. في المقابل، تكون النجوم ذات الكتلة العالية أكثر صلابة، مما يجعلها تحتفظ بجزء أكبر من كتلتها أثناء الاقتراب من الثقب الأسود.

على الرغم من أن تفسير فقدان الكتلة يبدو منطقيًا لمعظم أحداث اضطراب المد والجزر التي رصدها الفريق، إلا أن نمطًا محددًا برز باستمرار. في بين عشرة أحداث توهج متكرر تم تحديدها، أنتج أربعة منها توهجات باهتة أكثر من المتوقع. لم يُفسر هذا السلوك بالفقدان المتوقع للكتلة، بل على العكس، كانت التوهجات المتوقعة في تلك الأحداث الأربعة أضعف مما توقعته النماذج. عبرت باندوبادياي قائلة: “لقد احتارنا في هذا الأمر لمدة عامين”.

لذلك، كان من الضروري البحث عن سبب آخر لاستمرار تلك الأحداث الأربعة المتكررة في الظهور بشكل باهت، بما في ذلك أخذ معدل دوران النجم بعين الاعتبار. أدّى ذلك إلى إجراء الفريق لعمليات محاكاة هيدروديناميكية لنجوم من التسلسل الرئيسي عالية الكتلة، تم تعطيلها بواسطة ثقب أسود هائل. كان عليهم أيضًا مراعاة جوانب أخرى لعملية المد والجزر التي يتمتع بها الثقب الأسود. تؤدي هذه الأحداث إلى تسريع دوران النجم في كل مرة، مما يؤدي إلى تجريده من كمية أقل من المواد أثناء مواجهته مع الثقب الأسود. وكما قد يُتوقع، فقد نتج عن ذلك أن تكون الشعلات باهتة أكثر مما هو متوقع.

كان السؤال التالي هو ما إذا كان ذلك ينطبق على جميع النجوم، والذي قاد الفريق إلى نتائج حول النجوم الثنائية. عندما درسوا هذه النجوم، تلقوا إجابات جديدة حول كيفية تأثير الدوران على سطوع التوهج. وجد الفريق أن النجم الذي يدور بسرعة عالية لا يزداد دورانًا بشكل ملحوظ خلال كل مواجهة. إذا ظل النجم محتفظًا بنفس معدل الدوران تقريبًا، فإن كمية المادة التي يتم تجريدها تظل ثابتة، مما يؤثر بشكل مباشر على سطوع التوهج الناتج.

قد يُشير ذلك إلى أن هناك مجموعة من النجوم تدور بسرعة كبيرة حول الثقب الأسود، الأمر الذي قد يؤدي إلى وضع هذه النجوم في القيام بأحداث تكرار مختلفة، مما يجعلها جذابة للدراسة المستقبلية. من الممكن أن تكون بعض هذه النجوم سريعة الدوران موجودة حول الثقب الأسود الهائل في مجرتنا، القوس A*، وهي مناطق تستحق المراقبة الدقيقة لرصد سلوكها.

بالتالي، ما زال علم الفلك يقدم الكثير من الألغاز والتحديات، لكن الأبحاث الحالية تمثل خطوة مهمة نحو فهم أعماق هذه التفاعلات المعقدة بين النجوم والثقوب السوداء.