تسبب الإشعاع القادم من المجرات القريبة في تجميع الثقوب السوداء الوحوش المبكرة

يغذي الإشعاع فن الثقب الأسود الهائل

انطباع فنان عن الإشعاع المكثف من مجرة ​​قريبة يغذي النمو السريع لثقب أسود هائل في الكون المبكر. (رصيد الصورة: John Wise / Georgia Tech)



أظهرت دراسة جديدة أن الإشعاع الساطع المنبعث من المجرات المجاورة غذى على الأرجح النمو السريع للثقوب السوداء الهائلة في الكون المبكر.



يتراوح حجم الثقوب السوداء القديمة من الملايين إلى المليارات من الكتل الشمسية وتعود إلى أقدم العصور عندما كان عمر الكون أقل من مليار سنة . حير وجودهم المبكر العلماء ، حيث يُعتقد أن هذه الوحوش الكونية تشكلت على مدى مليارات السنين.

يمكن العثور على الثقوب السوداء الهائلة في مركز معظم ، إن لم يكن كل ، المجرات الكبيرة ، بما في ذلك مجرة ​​درب التبانة. باستخدام المحاكاة الحاسوبية ، وجد فريق دولي من العلماء أن العملاقين يمكن أن ينمووا بسرعة بعد أن يسخن الإشعاع الساطع لمجرة قريبة مجرة ​​مضيفة ، مما يوقف تشكل النجوم. [أغرب الثقوب السوداء في الكون]



بالنسبة للجزء الأكبر ، قام الهيدروجين الجزيئي بتبريد الهيدروجين والهيليوم المضطرب في الكون المبكر ، مما سمح للنجوم والمجرات بالتشكل. ومع ذلك ، عندما يدمر مصدر الحرارة ، مثل إشعاع مجرة ​​قريبة ، معظم الهيدروجين الجزيئي ، لا يمكن أن يبرد الغاز داخل المجرة بكفاءة ، ونتيجة لذلك ، لا يمكن أن تتشكل النجوم. قال جون وايز ، المؤلف المشارك للدراسة والفيزيائي في معهد جورجيا للتكنولوجيا ، لموقع ProfoundSpace.org إن الغاز المتبقي والغبار والمواد النجمية التي لم تولد بعد ستنهار في النهاية إلى ثقب أسود فائق الكتلة.

بينما من المعروف أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة تتشكل بعد موت النجوم الضخمة - وهو حدث يُعرف أيضًا باسم المستعر الأعظم - يُعتقد أن هذه العملية تستمر على مدى مليارات السنين. ومع ذلك ، تساعد الدراسة الجديدة في تفسير عدد هذه الكواكب العملاقة التي تشكلت بهذه السرعة في بدايات الكون.

يقول زولتان هايمان ، أستاذ علم الفلك في جامعة كولومبيا ومؤلف مشارك آخر في الدراسة: `` يستغرق انهيار المجرة وتشكيل ثقب أسود كتلته مليون وحدة شمسية - 100000 عام - ومضة في الزمن الكوني. قال في بيان من Georgia Tech. 'بعد بضع مئات الملايين من السنين [في المحاكاة] ، حدث ذلك نمت إلى ثقب أسود هائل كتلته مليار شمسي . هذا أسرع بكثير مما توقعنا.



قال الباحثون في البيان إن العلماء اعتقدوا في الأصل أن المجرة القريبة في هذا السيناريو 'يجب أن تكون أكبر بما لا يقل عن 100 مليون مرة من كتلة شمسنا لإصدار إشعاع كافٍ لوقف تشكل النجوم'. ومع ذلك ، تشير المحاكاة الجديدة إلى أن المجرة المجاورة يمكن أن تكون أصغر وأقرب مما كان متوقعًا. في الواقع ، لا يمكن أن تكون المجرة المجاورة لـ 'Goldilocks' شديدة الحرارة أو شديدة البرودة ، كما قال وايز.

قال وايز لموقع ProfoundSpace.org: `` إذا كانت المجرة القريبة قريبة جدًا (شديدة الحرارة) ، فسيبدأ الإشعاع في `` تبخر '' سحابة الغاز التي تنهار لتشكيل ثقب أسود هائل. من ناحية أخرى ، 'إذا كانت المجرة المجاورة بعيدة جدًا (شديدة البرودة) ، فلن يكون الإشعاع قويًا بما يكفي لتدمير ما يكفي من الهيدروجين الجزيئي' ، وسيكون الغاز والغبار قادرين على التبريد وتشكيل النجوم بدلاً من الكتلة الضخمة. وأضاف الثقب الأسود.

استخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا قال وايز ، الذي من المتوقع إطلاقه في عام 2018 ، أن الباحثين يخططون لإجراء مزيد من الدراسة حول انهيار مثل هذه الثقوب السوداء الضخمة و 'أي نوع من المجرات تتشكل حول إحدى بذور الثقوب السوداء الضخمة هذه'.



يقول جون ريجان ، المؤلف الرئيسي للدراسة وباحث ما بعد الدكتوراه في دبلن سيتي ، إن فهم كيفية تشكل الثقوب السوداء فائقة الكتلة يخبرنا كيف تتشكل المجرات ، بما في ذلك مجراتنا ، وتتطور ، وفي النهاية ، تخبرنا المزيد عن الكون الذي نعيش فيه. الجامعة ، في بيان من جامعة جورجيا للتكنولوجيا.

نتائجهم الأخيرة تم تفصيلها في 13 مارس في مجلة Nature Astronomy.

اتبع سامانثا ماثيوسون @ Sam_Ashley13 . تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ موقع guesswhozoo.com .