اكتشف علماء الفلك نجمًا زائفًا، مدعومًا بثقب أسود هائل، في الكون الوليد. ومن المثير للدهشة أن هذا الكوازار يبدو وكأنه ينفث غازًا جزيئيًا، وهو المادة الخام اللازمة لتكوين نجوم جديدة.
يساعد هذا الاكتشاف على تأكيد النظريات حول كيفية تباطؤ عملية تكوين النجوم في بعض المجرات إلى حد التوقف التام تقريبًا.
تم رصد الكوازار، المسمى J2054-0005، بواسطة مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / تحت المليمترية (ALMA) في شمال تشيلي. نراها كما كانت قبل حوالي 12.8 مليار سنة، عندما كان عمر الكون أقل من مليار سنة.
الكوازار، وهو اختصار لعبارة “مصدر راديوي شبه نجمي”، هو اسم يطلق على المناطق المدمجة في قلب بعض المجرات النشطة حيث يؤدي ثقب أسود فائق الكتلة إلى تسخين المادة المحيطة وإطلاق نفاثات قوية من هذه المادة لتسبب انبعاثات ضوء ساطعة بشكل لا يصدق.
تظهر النجوم الزائفة كمصادر نقطية للنجوم الشبيهة بالضوء، وعندما تُرى على مسافات شاسعة، يمكن استخدامها لدراسة الظروف الموجودة في الكون المبكر. لطالما كان يشتبه في أن مثل هذه المناطق تؤثر بقوة على المجرات المحيطة بها، لكن العلماء يقولون إن هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها دليلًا دامغًا على قمع تكوين النجوم مدفوعًا بتدفق الغاز الجزيئي إلى الخارج في الكون المبكر، مضيف الكوازار galaxy.
متعلق ب: يشهد علماء الفلك 18 ثقبًا أسودًا مفترسًا تمزق النجوم وتلتهمها
تتشكل النجوم في سحب واسعة من الغاز الجزيئي عندما تصبح منطقة صغيرة كثيفة للغاية وتنهار تحت تأثير جاذبيتها. تستمر فقاعة الغاز ما قبل النجمية هذه في جمع الكتلة من السحابة، لتصبح في النهاية نجمًا أوليًا. يستمر النجم الأولي في جمع الغاز والنمو حتى يصبح ضخمًا بما يكفي لتحفيز الاندماج النووي للهيدروجين وتحويله إلى الهيليوم في قلبه، وهي العملية التي تحدد النجم الكامل.
كلما كانت المجرة أكثر ثراءً بالغاز الجزيئي، كلما زادت كثافة قدرتها على ولادة نجوم بتركيزات عالية، مما يؤدي إلى إنتاج عدد كبير من النجوم خلال ما يسمى بفترات “الانفجار النجمي”. على العكس من ذلك، إذا تم دفع هذا الغاز خارج المجرة إلى الفضاء بين المجرات، بشكل أسرع مما يمكن أن تستهلكه عملية تكوين النجوم، فإن هذه التدفقات الجزيئية المزعومة تمنع تكوين النجوم.
وقال دراجان سالاك، القائد المشارك للفريق والأستاذ المساعد في جامعة هوكايدو، في بيان: “يشير العمل النظري إلى أن تدفقات الغاز الجزيئي إلى الخارج تلعب دورًا مهمًا في تكوين وتطور المجرات منذ سن مبكرة لأنها يمكن أن تنظم تكوين النجوم”. . “تعد النجوم الزائفة مصادر طاقة بشكل خاص، لذلك توقعنا أنها قد تكون قادرة على توليد تدفقات خارجية قوية.”
في ظل الكوازار
تم اختيار J2054-0005 كهدف رصدي لدراسة هذه التدفقات الخارجية وتأثيراتها لأنه أحد ألمع النجوم الزائفة في الكون البعيد جدًا، وفقًا لتاكويا هاشيموتو، الرئيس المشارك للفريق والأستاذ المساعد في جامعة تسوكوبا.
وفي الوقت نفسه، تم اختيار ALMA، الذي يتكون من 66 هوائيًا عالي الدقة يشتمل على تلسكوب واحد، لمراقبة J2054-0005 لأن الفريق يعتقد أنه التلسكوب الوحيد في العالم الذي يتمتع بحساسية وتغطية ترددية كافية للكشف عن تدفقات الغاز الجزيئي المستهدفة للكوازار.
اكتشف الفريق الغاز الجزيئي المتدفق من خلال أنماط امتصاص الضوء، مما يعني أن الباحثين لم يروا إشعاع الميكروويف الذي يأتي مباشرة من جزيئات ذرة الأكسجين والهيدروجين المرتبطة، أو جزيئات “هيدروكسيد” (OH) التي تتكون منها.
قال سالاك: “بدلاً من ذلك، لاحظنا الإشعاع القادم من الكوازار اللامع، والامتصاص يعني أن جزيئات OH امتصت جزءًا من الإشعاع الصادر من الكوازار”. “لذا، كان الأمر أشبه بالكشف عن وجود غاز من خلال رؤية “الظل” الذي يلقيه أمام مصدر الضوء.”
قصص ذات الصلة:
– يعلن الثقب الأسود عن نفسه لعلماء الفلك من خلال تمزيق نجم بعنف
– محطم الأرقام القياسية! الثقب الأسود المكتشف حديثًا هو الأقرب المعروف للأرض
– يكشف مرصد ناسا للأشعة السينية كيف تبتلع الثقوب السوداء النجوم وتلفظ المادة
وتمثل النتائج التي توصل إليها الفريق أول دليل قوي على التدفقات الجزيئية من النجوم الزائفة في بداية الكون، مما يؤكد كيفية تباطؤ تكوين النجوم في مرحلة الطفولة الكونية.
واختتم سالاك حديثه قائلاً: “يعد الغاز الجزيئي مكونًا مهمًا جدًا للمجرات لأنه الوقود اللازم لتكوين النجوم. وتُظهر النتائج التي توصلنا إليها أن النجوم الزائفة قادرة على قمع تكوين النجوم في المجرات المضيفة لها عن طريق إخراج الغاز الجزيئي إلى الفضاء بين المجرات”.
تم نشر بحث الفريق في مجلة الفيزياء الفلكية.