إذا كان بإمكانك إلقاء نظرة فاحصة على البيئة المحيطة بالثقب الأسود الهائل - وهو ثقب أسود غالبًا ما يوجد في وسط المجرة - فما العوامل التي ستجعل هذا الثقب الأسود يستمر؟
كشفت دراسة يابانية أن واحدًا على الأقل من هذه الثقوب السوداء يظل 'نشطًا ومضيئًا' من خلال التهام المواد القريبة ، لكنها لاحظت أن عددًا قليلاً فقط من المجرات المرصودة التي يتم دمجها بها هذه الأنواع من الثقوب السوداء. يقول الباحثون إن هذا يعني أن شيئًا فريدًا ينشأ في البيئة بالقرب من الثقب الأسود حتى يستمر. ومع ذلك ، لا يزال هذا المفهوم غير مفهوم.
الثقوب السوداء الهائلة ، التي تُعرَّف على أنها ثقوب سوداء كتلتها مليون مرة كتلة الشمس أو أكثر ، تتواجد في مراكز المجرات. صرح بيان صحفي من تلسكوب سوبارو: 'إن اندماج المجرات الغنية بالغازات مع SMBHs [الثقوب السوداء الهائلة] في مراكزها لا يؤدي فقط إلى تكوين نجم نشط ، ولكنه أيضًا يحفز تراكم الكتلة على SMBHs الموجودة بالفعل' ، كما جاء في بيان صحفي من تلسكوب سوبارو.
'عندما تتراكم المادة على SMBH ، يصبح قرص التراكم المحيط بالثقب الأسود شديد السخونة من إطلاق طاقة الجاذبية ، ويصبح مضيئًا جدًا. يشار إلى هذه العملية باسم نشاط نواة المجرة النشطة (AGN) ؛ إنه يختلف عن نشاط توليد الطاقة عن طريق تفاعلات الاندماج النووي داخل النجوم. '
قال الباحثون إن معرفة كيفية اختلاف هذه الأنواع من النشاط من شأنه أن يعطي فكرة عن كيفية اجتماع المجرات معًا ، لكن من الصعب رؤية أي شيء أثناء العمل بسبب الغبار والغاز الذي يحجب رؤية التلسكوبات البصرية. هذا هو السبب في أن عمليات المراقبة بالأشعة تحت الحمراء مفيدة جدًا ، لأنها تجعل من السهل النظر من خلال الحطام. (يمكنك أن ترى بعض الأمثلة من هذا البحث أدناه.)
أمثلة على صور الأشعة تحت الحمراء K-band لمجرات مدمجة غنية بالغاز. الائتمان: NAOJ
استخدم الفريق (بقيادة المرصد الفلكي الوطني لماساتوشي إيمانيشي الياباني) كاميرا NAOJ و Spectrograph (IRCS) ونظام البصريات التكيفية للتلسكوب في نطاقين من الأشعة تحت الحمراء. درس الباحثون 29 مجرة مدمجة غنية بالغازات في الأشعة تحت الحمراء ووجدوا 'على الأقل' ثقبًا أسودًا فائق الكتلة نشطًا في جميع المجرات التي تمت دراستها باستثناء واحدة. ومع ذلك ، فإن أربعة فقط من هذه المجرات المندمجة بها ثقوب سوداء نشطة ومتعددة.
صرح سوبارو: 'نتائج الفريق تعني أنه ليس كل SMBHs في المجرات المندمجة الغنية بالغاز تتراكم بشكل فعال ، وأن العديد من SMBHs قد يكون لها معدلات تراكم كتلة مختلفة إلى حد كبير في SMBHs'.
يتعلق المعنى بشكل أكبر بالبيئة المحيطة بالثقب الأسود الهائل ، ويجب فهمه لمعرفة كيف تتراكم الكتلة. قال الباحثون إن معرفة المزيد عن هذا الأمر سيحسن عمليات المحاكاة الحاسوبية لعمليات اندماج المجرات.
يمكنك قراءة الدراسة المنشورة في مجلة الفيزياء الفلكية أو في استمارة منشورة مسبقًا على Arxiv .
مصدر: تلسكوب سوبارو