قد يكون لأقوى الثقوب السوداء في الكون تفسير أخيرًا
ربما يكون العلماء قد تمكنوا من حل لغز عمره 60 عامًا من خلال اكتشاف الكوازارات – وهي أجسام نشطة تعمل بالطاقة بواسطة كتلة ضخمة مفترسة الثقوب السوداء ويمكن أن تتفوق على تريليونات النجوم مجتمعة – تتشكل عندما تصطدم المجرات وتندمج.
تشير النتائج إلى أن مجرة درب التبانة يمكن أن تستضيف كوازارًا خاصًا بها عندما تصطدم مع مجرة أندروميدا المجاورة بعد عدة مليارات من السنين من الآن.
كان العلماء قد تتبعوا سابقًا الانبعاثات النشيطة والمشرقة للكوازارات إلى مناطق في قلوب المجرات تمتد تقريبًا بعرض النظام الشمسي – مما يعني أن الكوازارات يجب أن تأتي من أجسام مضغوطة بشكل لا يصدق. تقترح النظرية الرائدة أن الكوازارات عبارة عن ثقوب سوداء فائقة الكتلة تسخن كميات هائلة من الغاز المحيط بها ، وبالتالي تطلق كميات هائلة من الإشعاع قبل أن تسقط المادة على سطح الثقب الأسود.
متعلق ب: ثقب أسود هارب بحجم 20 مليون شمس تم التقاطه مسرعًا عبر الفضاء وخلفه مجموعة من النجوم حديثة الولادة
منذ اكتشافها قبل ستة عقود ، حيرت الكوازارات العلماء – ويرجع ذلك أساسًا إلى أنه من غير الواضح كيف يمكن للثقوب السوداء فائقة الكتلة أن تسحب ما يكفي من المواد الخام لتغذية مثل هذه الانبعاثات القوية. بينما تسكن الثقوب السوداء فائقة الكتلة في مراكز معظم المجرات ، يميل الغاز اللازم لتزويد الكوازارات بالوقود إلى الدوران في ضواحي المجرات. وبالتالي ، لا بد من وجود بعض خدمات التوصيل التي تحرك الغاز نحو قلوب المجرات.
الآن ، بحث جديد منشور في المجلة الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية يستخدم الملاحظات التصويرية العميقة من تلسكوب إسحاق نيوتن في جزر الكناري الإسبانية لحل هذا اللغز أخيرًا.
“لفهم كيفية اشتعال الكوازارات ، نحتاج إلى تحديد كيف يمكن للغاز أن يسقط في مركز المجرات المضيفة بمعدلات عالية بما فيه الكفاية” ، كما قال مؤلف الدراسة الرئيسي كلايف تادهونتر، أستاذ في قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة شيفيلد في المملكة المتحدة ، قال لـ Live Science عبر البريد الإلكتروني. “إحدى الأفكار هي أن الاصطدام الشعاعي الضروري ناتج عن الاصطدامات بين المجرات ، التي يمكن لقوى الجاذبية المرتبطة بها أن تزعج الغاز من مداراته الدائرية المعتادة.”
عند مقارنة 48 مجرة قريبة تستضيف أشباهًا بمائة مجرة غير كوازارية ، اكتشف الباحثون وجود بنى مشوهة على حواف المجرات المضيفة للكوازارات. وقال تادهونتر إن هذه الهياكل تشير أيضًا إلى اصطدام سابق أو مستمر واندماج مع مجرة أخرى.
قال تادهونتر: “وجدنا معدلًا مرتفعًا من مثل هذه الهياكل في المجرات المستضيفة للكوازار ، ثلاثة أضعاف تلك التي تم قياسها لعينة تحكم مطابقة بعناية لمجرات غير كوازارية تم تصويرها بنفس التقنيات”. “يوفر هذا دليلًا قويًا على أن النجوم الزائفة تنطلق بالفعل في تصادم المجرات.”
لم تكن أبحاث الفريق هي المرة الأولى التي يتم فيها ربط عمليات اندماج المجرات بأشباه النجوم. ومع ذلك ، أشار تادونتر إلى أن محاولات اختبار هذه الفرضية عن طريق البحث عن الهياكل المشوهة في الأجزاء الخارجية من المجرات التي تتميز بمثل هذه الاصطدامات قد أثبتت سابقًا أنها غامضة.
وتابع: “وجدت بعض الدراسات الهياكل المتوقعة لكن البعض الآخر لم يفعل ذلك”. “نعتقد أن الكثير من الغموض السابق في هذا المجال يرجع إلى حقيقة أن العديد من دراسات التصوير السابقة لم يكن لديها عمق كافٍ لاكتشاف الهياكل المشوهة الباهتة في بعض الأحيان في الأجزاء الخارجية من المجرات التي تستضيف الكوازارات.”
يمكن للكوازارات أن يكون لها تأثير كبير على تطور المجرات التي تستضيفها. إن فهم كيفية اشتعال النجوم الزائفة بشكل أفضل يمكن أن يساعد العلماء على صقل نماذجهم لتطور المجرات وتطور الكون ككل.
قال تادهونتر: “من المهم أن نفهم كيف ومتى وأين يتم إطلاق الكوازارات ، كما هو الحال مرة واحدة ، يمكن أن يكون للقوة الإشعاعية الهائلة التي يولدها الكوازار تأثير كبير ومضر على المجرة المضيفة المحيطة به”. “على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي ضغط الإشعاع إلى طرد الغاز المتبقي في نظام المجرة المتبقية. نظرًا لأن الغاز مطلوب لتكوين نجوم جديدة ، فإن هذا سيؤدي إلى قطع أي تشكيل نجمي في المستقبل النشاط ، بشكل فعال مخاض الموت للمجرة “.
أشار Tadhunter أيضًا إلى أن فهم العلاقة بين تصادمات المجرات والكوازارات أمر حيوي في تحديد مستقبل ركننا الخاص من الكون.
وقال: “أقرب مجرة كبيرة – مجرة أندروميدا الحلزونية – تتجه نحونا مباشرة بسرعة عالية ، وستصطدم وتندمج مع مجرة درب التبانة في حوالي 5 مليارات سنة”. “عندما يحدث هذا ، من المحتمل أن يتم تشغيل الكوازار عندما يسقط الغاز في مركز النظام المتبقي.”
يعتزم الفريق متابعة هذا البحث من خلال فحص الكوازارات الأخرى الموجودة على نطاق أوسع من المسافات والتي تم اكتشافها باستخدام طرق أخرى ، لمعرفة ما إذا كانت لديها نفس الميزات التي تربطها بالتصادمات المجرية.
