يوجد ثقب أسود هائل في قلب معظم المجرات. يمكن أن تلعب وحوش الجاذبية هذه دورًا مهمًا في تكوين مجرتهم وتطورها. لكن لا يزال علماء الفلك لا يفهمون تمامًا متى يصبح تأثير الثقوب السوداء مهمًا. هل تشكلت الثقوب السوداء الكبيرة في وقت مبكر من الكون ، مما تسبب في تشكل المجرات حولها؟ أم هل نمت الثقوب السوداء بعد أن بدأت مجرتها البدائية في التكون؟ قد تسمي هذه مشكلة الدجاجة أو البيض. لكن دراسة حديثة تشير إلى أن المجرات وثقوبها السوداء الهائلة يمكن أن يكون لها تفاعل متبادل يسمح لها بالتطور المشترك.
يمكن أن تغذي المجرات ثقبها الأسود عن طريق تكديس الغاز والغبار في المنطقة الوسطى. في المقابل ، عندما يستهلك الثقب الأسود هذه المادة ، يمكنه تسخين المادة ، والتي تعمل على إزالة الغاز والغبار من مناطق تكون النجوم. تتمثل إحدى طرق حدوث ذلك في إنتاج ملف الرياح المجرية. تمامًا كما تولد حرارة الشمس الشديدة تيارًا من الجسيمات المتأينة المعروفة باسم الرياح الشمسية ، فإن الحرارة الشديدة للمواد بالقرب من الثقب الأسود يمكن أن تخلق رياحًا متأينة على نطاق مجري.
M82 هي مجرة نجمية ذات رياح مجرية قوية. الائتمان: آدم بلوك / جبل ليمون سكاي سنتر / جامعة أريزونا
أظهرت الدراسات السابقة أن الرياح المجرية للثقب الأسود فعالة في إزالة الغاز من المجرة. يمكن أن يثبط هذا نمو المجرات نظرًا لأنه كلما زاد عدد الغازات الموجودة في المجرة في منطقتها المركزية ، زاد نشاط الثقب الأسود وزادت قوة إزالة الغاز. اعتقد علماء الفلك عمومًا أن الرياح المجرية تتشكل في وقت متأخر نسبيًا في اللعبة ، بمجرد دخول المجرة فترة نشطة من إنتاج النجوم ، كما نراه في المجرات النجمية. لكن هذا العمل الأخير وجد أن رياح المجرة يمكن أن تتشكل في وقت مبكر جدًا من حياة المجرة.
يركز العمل على مجرة تعرف باسم J1243 + 0100. المجرة بعيدة جدًا لدرجة أن ضوءها قد سافر لمدة 13.1 مليار سنة. باستخدام بيانات من مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر (ALMA) ، لاحظ الفريق تدفق غاز يتحرك بسرعة 500 كم / ثانية من المجرة. وهذا يتفق مع تدفق رياح المجرات في المجرات القريبة. تمكن الفريق أيضًا من قياس كتلة الثقب الأسود الهائل ، وكذلك كتلة مجرته.
J1243 + 0100 هي أصغر مجرة رأيناها بها رياح مجرية ، وهذا يشير إلى أن الرياح النشطة تتشكل في وقت مبكر من حياة المجرة. ولكن ربما يكون الأمر الأكثر إثارة هو مقارنة كتلة الثقب الأسود بمجرته. وجدت الدراسة أن نسبة الكتلة هي تقريبًا نفس نسبة الكتلة للمجرات القديمة ، بما في ذلك مجرة درب التبانة. يشير هذا بقوة إلى تطور مشترك للثقوب السوداء والمجرات ، بحيث يكون لنمو أحدهما تأثير مباشر على نمو الآخر. وبالتالي ، قد لا يكون الأمر متعلقًا بالدجاجة أو البيضة ، بل بالأحرى يتعلق بالأشقاء ، من نفس العمر تقريبًا ، وتشكلهم حياتهم معًا. هذا مجرد مثال واحد ، لذلك يخطط الفريق لمراقبة العديد من المجرات الشابة لمعرفة أن نموذج التطور المشترك دقيق.
المرجعي:إيزومي ، تاكوما ، وآخرون. ' استكشاف Subaru High-z للكوازارات منخفضة السطوع (SHELLQs). الثالث عشر. ردود الفعل واسعة النطاق وتشكيل النجوم في كوازار منخفض الإضاءة عند z = 7.07 على الثقب الأسود المحلي لاستضافة العلاقة الجماعية. 'مجلة الفيزياء الفلكية914.1 (2021): 36.
