اكتشاف قاتل المجرات.. ثقب أسود بحجم 300 شمس

01:07 م الأحد 06 أكتوبر 2024

عرض 2 صورة
عرض 2 صورة

تطبيق مصراوي

اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي أقدم رياح قوية بحجم مجرة تهب من كوازار يعمل بالطاقة الناتجة عن ثقب أسود فائق الكتلة. تدفع الرياح القوية الغاز والغبار من مجرتها بسرعات لا تصدق، ما يؤدي إلى قتل ولادة النجوم في مجرتها المضيفة.

هذا الكوازار، المسمى J1007 + 2115، بعيد جدًا لدرجة أنه يُرى كما لو كان بعد 700 مليون عام فقط من الانفجار العظيم، والمعروف أن عمر الكون الذي يبلغ 13.8 مليار عام، وهو ما يعني أن J1007 + 2115 ثالث أقدم كوازار شوهد على الإطلاق.

ومع ذلك، فإن التدفقات من هذا الكوازار ليست ملحوظة فقط لقدمها. وتمتد الرياح من J1007+2115 من الثقب الأسود عند مصدرها لمسافة مذهلة تبلغ 7500 سنة ضوئية، وهو ما يعادل حوالي 25 نظامًا شمسيًا مصطفين جنبًا إلى جنب. وقال الباحثون إن المواد التي تنقلها كل عام تعادل 300 شمس بسرعات تعادل 6000 ضعف سرعة الضوء.

وقال قائد فريق الاكتشاف والباحث في جامعة أريزونا ويزي ليو لموقع سبيس.كوم: "إنه ثالث أقدم وثالث أبعد كوازار مدعوم بثقب أسود هائل متراكم معروف اليوم. وعلى حد علمنا، فإن هذه الرياح التي تحركها كوازار بحجم المجرة هي أقدم رياح معروفة حاليًا".

قد تكون الرياح القادمة من هذا الثقب الأسود الهائل المركزي المغذي قوية بما يكفي "لقتل" المجرة المضيفة التي تمزقها بسرعة 6000 ضعف سرعة الصوت، وذلك بحرمانها من المادة اللازمة لولادة نجوم جديدة.

ويُعتقد أن جميع المجرات الكبيرة تحتوي في قلبها على ثقب أسود هائل، تبلغ كتلته بين ملايين ومليارات المرات كتلة الشمس. ولكن ليست كل هذه الثقوب السوداء تمد الكوازارات بالطاقة، وهي ألمع مصادر الضوء في الكون.

إن السبب وراء ذلك هو أن بعض الثقوب السوداء الهائلة الكتلة لا تحيط بها كميات هائلة من الغاز والغبار التي يمكنها أن تتغذى عليها. على سبيل المثال، الثقب الأسود الهائل الكتلة في قلب مجرتنا، القوس أ* (Sgr A*)، هادئ وخافت.

الثقوب السوداء الهائلة الكتلة الأخرى محاطة بكمية وفيرة من المواد التي تدور حولها في سحابة مسطحة تسمى قرص التراكم والتي تغذيها تدريجيًا. يتسبب التأثير الجاذبي الهائل للثقب الأسود المركزي في احتكاك قوي في أقراص التراكم، ما يؤدي إلى تسخين هذه المادة وجعلها تتوهج بشكل ساطع.

هذه المناطق، التي تسمى النوى المجرية النشطة (AGNs)، شديدة السطوع لدرجة أنها يمكن أن تتفوق على الضوء المشترك لكل نجم في المجرة من حولها. عند رؤيتها من مسافات كبيرة، تسمى هذه المناطق "الكويزرات".

الإشعاع القوي المنبعث من أقراص التراكم له تأثير آخر أيضًا: فهو يدفع بعيدًا مادة مثل الغاز والغبار من حول النوى المجرية النشطة. يمكن لرياح الكوازار هذه أيضًا دفع الغاز والغبار بعيدًا عن المجرة الأوسع التي تستضيف الكوازار.

بمساعدة JWST، تمكن الباحثون من رؤية أن المادة الموجودة في رياح الكوازار من J1007+2115 تسافر بسرعة مذهلة تبلغ (7.6 مليون كيلومتر في الساعة). وكما قد تتخيل، تحمل مثل هذه الرياح القوية والبعيدة المدى كمية هائلة من المادة. قال ليو إن رياح الكوازار من J1007+2115 تحمل مادة بكتلة تعادل 300 شمس كل عام.

المجرة التي تضم J1007+2115 غنية بالغاز الجزيئي الكثيف والغبار، وهي اللبنات الأساسية للنجوم، كما يراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي. تشكل المجرة النجوم بمعدل يتراوح بين 80 إلى 250 كتلة شمسية كل عام. لكن الضوء من تلك المجرة كان يسافر إلينا لمدة 13.1 مليار سنة، مما يعني أنه من المرجح أن يكون مختلفًا تمامًا الآن. وعلى وجه الخصوص، بفضل رياح الكوازار هذه، ربما لم يستمر نشاط الانفجارات النجمية لفترة طويلة.

إن تطهير الغاز والغبار عبر رياح الكوازار هذه سيقطع أيضًا إمدادات الغذاء عن الثقب الأسود الهائل الذي يحركها. وهذا يعني أن نمو الثقب الأسود الهائل، الذي تقدر كتلته بكتلة تعادل مليار شمس، ربما توقف أيضًا.

"قال ليو: "إن الرياح تدفع كمية كبيرة من الغاز إلى الخارج. وقد يؤدي هذا إلى قمع نشاط تكوين النجوم في المجرة، والتي تحتاج إلى الغاز لتكوين النجوم، وكذلك نمو الثقب الأسود الهائل نفسه، والذي يحتاج أيضًا إلى تراكم الغاز".

قد يعني هذا أن هذه المجرة المبكرة أصبحت الآن مجرة ميتة ولا تنمو كثيرًا نتيجة لتطهير مادة تكوين النجوم فيها وتقليص ميلاد النجوم فيها.