يقول علماء الفلك إنهم اكتشفوا 'نشأة' المجرات والثقوب السوداء ، وذلك بفضل البيانات الجديدة من مرصد شاندرا للأشعة السينية والتلسكوبات الأخرى التابع لناسا. يساعد الاكتشاف الجديد في حل الطبيعة الحقيقية لنقط الغاز العملاقة التي لوحظت حول المجرات الصغيرة جدًا ، ويلقي الضوء على تكوين المجرات والثقوب السوداء.
النتائج ، بقيادة جيم غيتش من جامعة دورهام في المملكة المتحدة ، ستظهر في عدد 10 يوليو منمجلة الفيزياء الفلكية.
منذ حوالي عقد من الزمان ، اكتشف علماء الفلك خزانات هائلة من غاز الهيدروجين - أطلقوا عليها اسم 'النقط' - أثناء إجراء مسوحات للمجرات البعيدة الفتية. تتوهج الفقاعات الساطعة في الضوء البصري ، لكن مصدر الطاقة الهائلة المطلوبة لتشغيل هذا التوهج وطبيعة هذه الأجسام لم يكن واضحًا.
استنادًا إلى البيانات الجديدة والحجج النظرية ، أظهر Geach وزملاؤه أن تسخين الغاز عن طريق نمو الثقوب السوداء الهائلة وانفجارات تكوين النجوم ، بدلاً من تبريد الغاز ، هو على الأرجح قوة النقط. المعنى الضمني هو أن النقط تمثل مرحلة بدأت فيها المجرات والثقوب السوداء للتو في إيقاف نموها السريع بسبب عمليات التسخين هذه. هذه مرحلة حاسمة من تطور المجرات والثقوب السوداء - والمعروفة باسم 'التغذية المرتدة' - وهي مرحلة طالما حاول علماء الفلك فهمها.
قال المؤلف المشارك بريت ليهمر Bret Lehmer ، من دورهام أيضًا: 'نرى دلائل على أن المجرات والثقوب السوداء داخل هذه النقط قد بلغت مرحلة النضج ، وهي تعمل الآن على دفع الغاز المتساقط إلى الوراء لمنع المزيد من النمو'. 'يجب أن تمر المجرات الضخمة بمرحلة كهذه وإلا فإنها ستشكل عددًا كبيرًا جدًا من النجوم وبالتالي ينتهي بها الأمر بشكل يبعث على السخرية في الوقت الحاضر.'
لاحظ شاندرا ومجموعة من التلسكوبات الأخرى بما في ذلك سبيتزر 29 نقطة في حقل كبير واحد في السماء يُطلق عليه اسم 'SSA22'. هذه النقط ، التي يبلغ عرضها مئات الآلاف من السنين الضوئية ، تُرى عندما يبلغ عمر الكون حوالي ملياري سنة فقط ، أو ما يقرب من 15 في المائة من عمره الحالي.
في خمس من هذه النقاط ، كشفت بيانات شاندرا عن بصمة منبهة لتزايد الثقوب السوداء الهائلة - وهي مصدر شبيه بالنقطة مع انبعاث ضوئي للأشعة السينية. يُعتقد أن هذه الثقوب السوداء العملاقة تتواجد في مراكز معظم المجرات اليوم ، بما في ذلك مجراتنا. تظهر ثلاث نقاط أخرى في هذا المجال دليلاً محتملاً لمثل هذه الثقوب السوداء. بناءً على المزيد من الملاحظات ، بما في ذلك بيانات Spitzer ، تمكن فريق البحث من تحديد أن العديد من هذه المجرات تهيمن عليها أيضًا مستويات ملحوظة من تكوين النجوم.
وفقًا للحسابات ، فإن الإشعاع والتدفقات القوية الخارجة من هذه الثقوب السوداء وانفجارات تكوين النجوم قوية بما يكفي لإضاءة غاز الهيدروجين في الكرات التي تعيش فيها. في الحالات التي لم يتم فيها اكتشاف بصمات هذه الثقوب السوداء ، تكون النقط بشكل عام أكثر خفوتًا. أظهر المؤلفون أن الثقوب السوداء الساطعة بدرجة كافية لتشغيل هذه النقط ستكون باهتة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها نظرًا لطول ملاحظات شاندرا.
إلى جانب شرح مصدر الطاقة للنقاط ، تساعد هذه النتائج في تفسير مستقبلهم. في ظل سيناريو التسخين ، لن يبرد الغاز الموجود في النقط ليشكل نجومًا ولكنه سيضيف إلى الغاز الساخن الموجود بين المجرات. يمكن أن تتطور SSA22 نفسها إلى كتلة مجرية ضخمة.
قال غيتش: 'في البداية ، كانت النقط لتغذي مجراتها ، لكن ما نراه الآن يشبه إلى حد كبير بقايا الطعام'. 'هذا يعني أنه سيتعين علينا أن ننظر إلى الوراء إلى أبعد من ذلك في الوقت المناسب لالتقاط المجرات والثقوب السوداء أثناء تشكيلها من النقط.'
المصادر / مزيد من المعلومات: مواقع Chandra في هارفارد و ناسا .