مجرة قريبة تتمزق بسبب ثقبها الأسود الهائل

تطلق مجرة ​​قريبة تيارًا هائلاً من الغاز شديد الحرارة، مدفوعًا بنفاثات مسبقة من مركزها الثقب الأسود.

جامعة كاليفورنيا، ايرفين أفاد علماء الفلك أنهم حددوا أكبر تيار معروف من الغاز فائق الحرارة الذي شوهد على الإطلاق يتدفق من مجرة. ويأتي التدفق من نظام قريب يسمى VV 340a، وقد قام الباحثون بتفصيل النتيجة في مجلة Science.

اكتشف الفريق الغاز في الملاحظات من ناسا‘s تلسكوب جيمس ويب الفضائي. يُظهر تحليلهم سحابتين طويلتين وضيقتين من المواد الساخنة للغاية تنطلقان من الجانبين المتقابلين للمجرة VV 340a، مدعومة بثقب أسود نشط فائق الكتلة في قلب المجرة. تمتد كل سحابة على الأقل ثلاثة كيلو فرسخ فلكي (واحد بارسيك تعادل حوالي 19 تريليون ميل).

وتكون هذه المسافة ملفتة للنظر عند وضعها على المجرة نفسها. يبلغ سمك قرص VV 340a حوالي ثلاثة كيلو فرسخ فلكي.

قال المؤلف الرئيسي جوستين قادر، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا في إيرفين في الفيزياء وعلم الفلك: “في المجرات الأخرى، هذا النوع من الغاز عالي الطاقة يقتصر دائمًا على عدة عشرات من الفراسخ الفلكية من الثقب الأسود للمجرة، ويتجاوز اكتشافنا ما يُرى عادة بعامل 30 أو أكثر”.

ولتتبع ما قد يكون السبب وراء التدفق إلى الخارج، لجأ الباحثون أيضًا إلى عمليات الرصد الراديوي. كشفت الصور المأخوذة من مرصد الفلك الراديوي Karl G. Jansky Very Large Array بالقرب من سان أوجستين، نيو مكسيكو، عن نجمين كبيرين بلازما طائرات تطلق النار من جانبي المجرة. يدرك علماء الفلك أن مثل هذه النفاثات يمكن أن تشحن الغاز المحيط وتقذفه إلى الخارج، وتتشكل عندما يندفع الغاز ذو الحرارة الشديدة والمجالات المغناطيسية القوية نحو ثقب أسود نشط فائق الكتلة.

هيكل الغاز الإكليلي غير المسبوق

وعلى المقاييس الأكبر، تبدو النفاثات ملتوية في شكل حلزوني. يشير هذا النمط إلى “المبادرة النفاثة”، مما يعني أن اتجاه النفاثة يتغير بمرور الوقت، تمامًا مثل التذبذب المتكرر للقمة الدوارة.

قال قادر: “هذه هي الملاحظة الأولى لطائرة راديوية تتدفق بمقياس كيلوبارسيك في مجرة ​​قرصية”. “على حد علمنا، هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها كيلوبارسيك، أو مقياس المجرة، يحرك تدفقًا هائلاً من الغاز الإكليلي.”

ويقترح الفريق أنه عندما تتحرك هذه التدفقات إلى الخارج، فإنها تتفاعل مع الغاز داخل المجرة، مما يدفعها بعيدًا عن المركز وتعززها إلى حالة نشطة للغاية. وتنتج هذه العملية غاز الخط الإكليلي، وهو اسم مستعار من الغلاف الجوي الخارجي للشمس للبلازما الساخنة عالية التأين. وأشار قادر إلى أن هذا النوع من الغاز الإكليلي فائق السخونة يرتبط عادة بالمنطقة الداخلية المدمجة حول ثقب أسود نشط فائق الكتلة، ونادرًا ما يصل إلى مسافة بعيدة في المجرة المحيطة. كما أنه لا يُرى عادة خارج المجرة نفسها.

وقال قادر إن الطاقة التي يحملها تدفق الغاز الإكليلي إلى الخارج هائلة جدًا بحيث يمكن مقارنتها بـ 10 كوينتيليون قنبلة هيدروجينية تنفجر كل ثانية.

“لقد وجدنا بنية الغاز الإكليلي الأكثر امتدادًا وتماسكًا حتى الآن” هذا ما قاله المؤلف المشارك الكبير فيفيان يو، وهو عالم فلك سابق في جامعة كاليفورنيا في إيرفاين وهو الآن عالم مشارك في مركز معالجة وتحليل الأشعة تحت الحمراء التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. “كنا نتوقع أن يفتح تلسكوب جيمس ويب الفضائي نافذة الطول الموجي حيث ستكون هذه الأدوات اللازمة لاستكشاف الثقوب السوداء النشطة فائقة الكتلة متاحة لنا، لكننا لم نتوقع رؤية مثل هذا الانبعاث المتوازي والممتد للغاية في أول جسم نظرنا إليه. لقد كانت مفاجأة جميلة”.

أصبحت صورة النفاثات وانبعاث الخط الإكليلي الذي تنتجه واضحة بعد أن جمع قادر وفريقه ملاحظات VV 340a التي تم الحصول عليها باستخدام عدة تلسكوبات مختلفة.

كشفت عمليات الرصد التي أجراها تلسكوب Keck II الذي تديره جامعة كاليفورنيا في هاواي عن وجود المزيد من الغاز الممتد لمسافة أبعد من المجرة، على مسافة تصل إلى 15 كيلو فرسخ فلكي من الثقب الأسود النشط. يعتقد المؤلفون أن هذا الغاز البارد هو “سجل أحفوري” لتاريخ تفاعل النفاثات مع المجرة، وهو عبارة عن حطام من حلقات سابقة من النفاثات التي تقذف المواد من قلب المجرة.

لماذا كانت الرؤية بالأشعة تحت الحمراء حاسمة

جاءت ملاحظات الغاز الإكليلي من تلسكوب ويب، والذي، باعتباره أكبر تلسكوب فضائي تم بناؤه على الإطلاق، يدور حول الشمس على بعد مليون ميل من الأرض. ترى أدواته الكون في الجزء تحت الأحمر من الطيف الكهرومغناطيسي، مما يعني أن التلسكوب يمكنه اكتشاف الأشياء التي قد تكون غير مرئية لتلسكوبات الضوء المرئي.

وقال إن قدرات الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب ويب كانت أساسية في مساعدة قادر وفريقه على اكتشاف انبعاث الخط الإكليلي. يحتوي VV 340a على الكثير من الغبار، مما يمنع تلسكوب الضوء المرئي مثل Keck من رؤية الكثير مما يحدث داخل المجرة.

ومع ذلك، فإن الغبار لا يحجب ضوء الأشعة تحت الحمراء، لذلك عندما استخرج تلسكوب ويب صورًا لـ VV 340a، أصبح وجود خط الغاز الإكليلي المنبعث منه واضحًا. يمكن أن تكون تأثيرات مثل هذه التدفقات الغازية على المجرة هائلة. ووفقا للدراسة، تقوم الطائرة بتجريد VV 340a من الغاز الكافي كل عام لصنع 19 شمسًا.

وقال قادر: “ما يفعله حقاً هو الحد بشكل كبير من عملية تكوين النجوم في المجرة عن طريق تسخين وإزالة غاز تكوين النجوم”.

النظر إلى ما هو أبعد من VV 340a

يبدو أن طائرة كهذه لا توجد في منطقتنا درب التبانة galaxy. وأوضح قادر أنه يبدو أن هناك أدلة تشير إلى أن الثقب الأسود الهائل في مجرة ​​درب التبانة كان لديه حدث تغذية نشط قبل مليوني سنة – وهو ما قاله قادر لدينا وقف الرجل ربما كان الأسلاف قادرين على الرؤية في سماء الليل هنا على الأرض.

الآن بعد أن عثر الفريق على التدفق المسبق والغاز المتدفق المرتبط به، اتفق قادر ويو على أن الشيء التالي الذي يجب فعله هو فحص المجرات الأخرى لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم اكتشاف نفس الظاهرة من أجل فهم كيف يمكن أن تصبح مجرات مثل مجرتنا درب التبانة في المستقبل.

وقال يو: “نحن متحمسون لمواصلة استكشاف مثل هذه الظواهر التي لم يسبق لها مثيل على مستويات فيزيائية مختلفة من المجرات باستخدام الملاحظات من هذه الأدوات الحديثة، ولا يمكننا الانتظار لنرى ماذا سنجد أيضًا”.

المرجع: “طائرة نفاثة من نواة مجرة نشطة تدفع تدفق الغاز إلى الخارج من مجرة قرصية” بقلم جوستين أ. قادر، فيفيان يو، لوريتو باركوس مونيوز، مارينا بيانشين، شون تي ليندن، يتشينغ سونغ، غابرييلا كاناليزو، أرشانا أرافيندان، جورج سي. بريفون، تانيو دياز سانتوس، كريستوفر هايوارد، ماثيو أ. مالكان، لي أرموس، روزالي سي. ماكجورك، جيفري إيه. ريتش، آن إم. ميدلينج، سابرينا ستيروالت، كلير إي. ماكس، آرون إس. إيفانز، كريستوفر جيه. أغوستينو، فاسيليس تشارمانداريس، تيانمو جاو، جاستن إتش هويل، هاناي إينامي، توماس إس.-واي. لاي، كيرستن إل. لارسون، كريستوفر د. مارتن، ماتيوس ماتوزيفسكي، جوزيف إم. مازاريلا، جيمس د. نيل، نيكولاس ز. بروسينسكي، ريموند ريميجيو، ديفيد ب. ساندرز وجيسون سوراس، 8 يناير 2026، علوم.
دوى: 10.1126/science.adp8989

تم توفير التمويل لهذا المشروع من قبل وكالة ناسا والمؤسسة الوطنية للعلوم.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.