تمكن العلماء من فك شفرة التاريخ الغامض للثقوب السوداء

أحد المفاهيم الخاطئة الشائعة حول الثقوب السوداء هو أنها لا تبتلع المادة فحسب، بل تبتلع أيضًا تاريخ تلك المادة. لذلك عندما يتشكل ثقب أسود ، لا يمكنك إلا تخمين كيفية نشوئه.

هذا ليس صحيحا تماما.

لا يتم فقدان تاريخ المعلومات إلا عندما تعبر المادة أفق الحدث، وربما حتى عندما لا تفعل ذلك. لا تزال المادة المحيطة بالثقب الأسود تتمتع بتاريخ غني.

وفي دراسة حديثة، استخدم علماء الفلك هذا التاريخ لاستكشاف أصول نظام الثقب الأسود. تبدأ القصة بنظام يسمى GRO J1655-40. إنه نظام ثنائي يحتوي على ثقب أسود كتلته حوالي سبع شموس ونجم مصاحب كتلته أكثر من ثلاث شموس.

وفقًا لفهم النجوم، كان النظام يتكون في الأصل من نجمين، لكن النجم الأكبر انفجر كمستعر أعظم ليصبح ثقبًا أسود.

وهذا يعني أن النظام الحالي يتكون من نجم وثقب أسود والحطام المتبقي من النجم المنفجر.

ولفهم تاريخ هذا النظام، نظر الفريق إلى بيانات عام 2005 التي أرسلتها مركبة تشاندرا الفضائية، والتي تم التقاطها عندما كان النظام ساطعًا بشكل خاص في نطاق الأشعة السينية.

وبما أن تشاندرا جمع بيانات طيفية للنظام، فقد تمكن الفريق من استخدام تلك البيانات لتحديد العناصر المختلفة داخله. تمكنوا من تحديد وجود ووفرة 18 عنصرًا نسبيًا.

وهنا يأتي دور علم الآثار الفلكي. تعتمد العناصر التي تتكون في قلب النجم على الكتلة الأولية للنجم وتركيبه. ومن خلال النظر إلى 18 عنصرًا ووفرتها، أعاد الفريق إنشاء كل سمة من سمات النجم الأصلي.

ووجد الباحثون أن النجم السلف للثقب الأسود كانت كتلته تعادل 25 شمسًا، مما أدى إلى حجب نجمه المرافق. وهذا يعني أن معظم المواد من النجم الأصلي تم قذفها إلى الفضاء بين النجوم، إما عن طريق انفجار المستعر الأعظم الأولي أو عن طريق الرياح النجمية اللاحقة التي أنشأها النظام بمرور الوقت.

يسمح هذا النوع من إعادة البناء لعلماء الفلك برؤية كيف تتطور النجوم الثنائية وكيف يصبح النجم الأكبر ثقبًا أسود أو نجمًا نيوترونيًا.

وباستخدام هذه الطريقة على أنظمة أخرى، ينبغي أن نكون قادرين على نمذجة ديناميكيات النجوم المحتضرة بشكل أفضل.