رياح الثقب الأسود تطفئ تشكل النجوم في مجرات كاملة

جالكسي IRAS F11119 + 3257

تظهر رياح من ثقب أسود عملاق في مركز المجرة IRAS F11119 + 3257 وهي تنفث المواد الخام من قلب المجرة في الرسم التوضيحي لهذا الفنان. تشير دراسة جديدة للمجرة إلى أن رياح الثقب الأسود يمكن أن تعيق تشكل النجوم. (رصيد الصورة: ESA / ATG medialab)



قال باحثون إن الرياح العملاقة القادمة من الثقوب السوداء يمكن أن تنفجر الغاز عبر المجرات بسرعات غير عادية ، مما يسد قابس تشكيل النجوم.



أضاف العلماء أن هذا الاكتشاف يكشف كيف يمكن للثقوب السوداء أن توجه مصير مجرات بأكملها.

تحتوي قلوب معظم المجرات وربما جميعها على ثقوب سوداء هائلة تصل إلى ملايين المليارات من المرات كتلة الشمس. الكثير منها هادئ نسبيًا ، مثل الذي يجلس في وسط مجرة ​​درب التبانة. ومع ذلك ، فإن البعض الآخر ، المعروف باسم نوى المجرة النشطة ، يلتهم محيطه بشراهة ، مما قد يخلق رياحًا من الثقوب السوداء. [أغرب الثقوب السوداء في الكون]



قال مؤلف الدراسة الرئيسي فرانشيسكو تومبيزي ، عالم الفيزياء الفلكية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند والجامعة: `` أثناء قيامهم بذلك ، يتم أيضًا سحق المادة وعصرها في نوع من الدوامة التي يسميها علماء الفيزياء الفلكية قرص التراكم. ماريلاند ، كوليدج بارك. يتسبب الاحتكاك في القرص في ارتفاع درجة حرارة المادة إلى درجات حرارة عالية جدًا وجعلها مضيئة جدًا ، بما يصل إلى أكثر من تريليون مرة من لمعان الشمس. يمكن أن يكون الضغط الناتج عن هذا الإشعاع مرتفعًا جدًا بحيث يمكنه دفع المواد بعيدًا في مهب الريح بشكل فعال.

هذا الفنان

يوضح الرسم التوضيحي لهذا الفنان للمجرة IRAS F11119 + 3257 مشهدًا واسعًا لكيفية دفع الرياح لتدفق هائل للغاز (كما هو موضح باللون الأحمر) من المجرة.(رصيد الصورة: ESA / ATG medialab)



الثقوب السوداء العملاقة والمجرات

تعرض المجرة IRAS F11119 + 3257 ميزات خافتة قد تكون حطامًا للمد والجزر ، وهي علامة على أن هذا الكائن يخضع لعملية اندماج مجرية. تأتي الخلفية من مسح Sloan Digital Sky Survey ، بينما تم إنشاء صورة المرشح الأحمر الملحقة باستخدام جامعة هاواي

تعرض المجرة IRAS F11119 + 3257 ميزات خافتة قد تكون حطامًا للمد والجزر ، وهي علامة على أن هذا الكائن يخضع لعملية اندماج مجرية. تأتي الخلفية من مسح Sloan Digital Sky Survey ، بينما تم إنشاء صورة المرشح الأحمر الملحقة باستخدام تلسكوب جامعة هاواي الذي يبلغ قطره 2.2 مترًا.(رصيد الصورة: NASA / SDSS / S. Veilleux)

أشارت الأبحاث السابقة إلى وجود صلة وثيقة بين حجم نوى المجرة النشطة وحجم المجرات التي تعيش فيها. وقد اشتبه العلماء في أن هذه النوى المجرية النشطة يمكن أن تدفع رياحًا عملاقة من الغاز والغبار عبر مجراتها والتي يمكن أن تهب كميات هائلة منها. من مواد بناء النجوم الخام ، وإخماد تشكل النجوم والتأثير على تطور مجرات الثقوب السوداء. [No Escape: How Black Holes Work (Infographic)]



لدى الباحثين الآن أول دليل رصدي يؤكد أن الثقب الأسود الهائل يمكنه تشغيل هذه التدفقات الهائلة.

'أكثر ما أجده مثيرًا في هذه النتائج هو أنه لدينا أخيرًا دليل واضح على أن الثقوب السوداء الهائلة قال تومبيزي لموقع ProfoundSpace.org إن مركز المجرات قوي جدًا لدرجة أنه يمكنه التأثير على مجرات كاملة. 'الدلالة الأكثر أهمية هو أن نظرياتنا حول كيفية تشكل الثقوب السوداء والمجرات الهائلة ونموها وتطورها يجب أن تأخذ في الحسبان [المجرات فائقة الكتلة والثقوب السوداء] في نفس الوقت.'

درس العلماء الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة ​​تعرف باسم IRAS F11119 + 3257 ، والتي تبعد حوالي 2.6 مليار سنة ضوئية عن الأرض. قدر بحث سابق أن الثقب الأسود كان حجمه حوالي 16 مليون ضعف كتلة الشمس.

حلل الباحثون هذه المجرة ببيانات تم جمعها في عام 2013 من ساتل علم الفلك Suzaku X-ray ، وهو مشروع مشترك بين ناسا ووكالة الفضاء اليابانية JAXA. اكتشفوا رياحًا من قلب المجرة تبدأ بالسفر بحوالي 30 بالمائة من سرعة الضوء ، أو حوالي 200 مليون ميل في الساعة (323 مليون كم / ساعة). يقدر العلماء كمية هائلة من الغاز تساوي حوالي 1.5 ضعف كتلة الشمس التي تتدفق في هذه الرياح كل عام.

استخدام بيانات الأشعة تحت الحمراء من وكالة الفضاء الأوروبية مرصد هيرشل الفضائي ، رأى المحققون أنه مع تقدم رياح الثقب الأسود نحو الخارج ما يقرب من 1000 سنة ضوئية ، تباطأت إلى حوالي 2.2 مليون ميل في الساعة (3.6 مليون كم / ساعة). في الوقت نفسه ، اجتاحت 800 شمس إضافية من الغاز كل عام ودفعت تلك المادة خارج المجرة. حسب الباحثون أن حوالي 20 بالمائة من طاقة الرياح بالقرب من الثقب الأسود تدفع هذا التدفق الأكبر.

الثقوب السوداء هي مناطق غريبة تكون فيها الجاذبية قوية بما يكفي لثني الضوء وتشوه الفضاء وتشويه الزمن. [انظر كيف تعمل الثقوب السوداء في مخطط المعلومات هذا من موقع ProfoundSpace.org.]

الثقوب السوداء هي مناطق غريبة تكون فيها الجاذبية قوية بما يكفي لثني الضوء وتشوه الفضاء وتشويه الزمن. [انظر كيف تعمل الثقوب السوداء في مخطط المعلومات هذا من موقع ProfoundSpace.org.](رصيد الصورة: كارل تيت ، مساهم في موقع ProfoundSpace.org)

ثقوب سوداء عاصفة

اكتشف علماء الفلك من قبل الرياح قريبة جدا من الثقوب السوداء باستخدام تلسكوبات الأشعة السينية وشهدت أيضًا تدفقات أكبر بكثير من الغاز من خلال ملاحظات الأشعة تحت الحمراء. لكن هذه هي المرة الأولى التي يكتشف فيها العلماء الرياح القريبة وتدفقات الغاز في نفس المجرة.

قال تومبيسي: 'كانت المجرات الأخرى إما باهتة جدًا في الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة السينية ، أو كان هناك الكثير من الغازات التي تعيق رؤيتنا للمناطق الوسطى'.

أشارت دراسات سابقة إلى سبب آخر محتمل لهذه التدفقات العملاقة وهي الطاقة من تشكل النجوم بالقرب من مركز المجرة. ومع ذلك ، فإن هذا البحث الجديد يجادل في سطوع نواة المجرة النشطة لـ IRAS F11119 + 3257 ، المسؤولة عن حوالي 80 بالمائة من إجمالي إشعاع المجرة ، مما يعني أن تكوين النجوم وحده لا يمكن أن يفسر كل هذا الإشعاع. دفعت هذه النتيجة العلماء إلى استنتاج أن رياح الثقب الأسود مسؤولة.

من خلال الكشف عن تدفق المواد من ثقب أسود فائق الكتلة من أصغر المقاييس إلى أكبرها ، يساعد هذا الاكتشاف في التقاط صورة كاملة لكيفية قيام مثل هذه الرياح بتجريد مجرة ​​من غازها الذي يصنع النجوم.

قال تومبيسي: 'يمتص الثقب الأسود الهائل الغاز بين النجوم ، لكنه في نفس الوقت يؤثر على تاريخ تشكل النجوم في المجرة برياحها القوية'. يصف علماء الفيزياء الفلكية هذه العملية بأنها ردود فعل بين الثقب الأسود المركزي الهائل والمجرة ، والتي تنظم تطورهم المشترك على نطاقات زمنية طويلة جدًا.

لاحظ الباحثون حتى الآن هذه الظاهرة في هذه المجرة الواحدة فقط. ومع ذلك ، بعد أن أصبح لديهم الآن فكرة أفضل عما يبحثون عنه ، قالوا إنهم سيكونون قادرين على العثور على المزيد من المجرات المرشحة في المستقبل.

في أوائل عام 2016 ، من المقرر أن تطلق JAXA و NASA ASTRO-H ، وهو قمر صناعي خلف لسوزاكو ، وستتيح الأدوات الموجودة على هذا المسبار دراسة المزيد من المجرات مثل IRAS F11119 + 3257 بتفصيل أكبر.

هذه ليست مثل المجرات الحلزونية أو الإهليلجية العادية. قال المؤلف المشارك في الدراسة سيلفان فيلوكس ، من جامعة ماريلاند ، كوليدج بارك ، إنه مثل حطام القطارات. اصطدمت مجرتان مع بعضهما البعض ، وهي الآن كائن واحد. قدم حطام القطار هذا كل المواد اللازمة لتغذية الثقب الأسود الهائل الذي يقود الآن التدفق الهائل على نطاق المجرة.

قام العلماء بتفصيل النتائج التي توصلوا إليها في عدد 26 مارس من مجلة الطبيعة .

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ موقع guesswhozoo.com .