عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، اكتشف علماء الفلك أول رياح قوية “بحجم المجرة” تهب من كوازار فائق الكتلة يعمل بثقب أسود. تدفع الرياح القوية الغاز والغبار من مجرتها بسرعات لا تصدق، مما يؤدي إلى مقتل النجوم في مجرتها المضيفة.
هذا الكوازار، المُسمى J1007 + 2115، بعيد جدًا لدرجة أنه يُنظر إليه على أنه كان بعد 700 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير، عندما كان عمر الكون البالغ 13.8 مليار سنة حوالي 5٪ فقط من عمره الحالي. على الرغم من أن هذا يجعل J1007 + 2115 ثالث أقدم نجم زائف تمت رؤيته على الإطلاق، إلا أنه أول نجم زائف تمت ملاحظته على الإطلاق مع تدفق رياح قوية بحجم المجرة منه.
ومع ذلك، فإن التدفقات الخارجة من هذا الكوازار ليست رائعة فقط بسبب العصور القديمة. تمتد الرياح من J1007 + 2115 من الثقب الأسود عند مصدرها لمسافة مذهلة تبلغ 7500 سنة ضوئية، وهو ما يعادل حوالي 25 نظامًا شمسيًا يصطف جنبًا إلى جنب. وقال الباحثون إن المواد التي يحولونها كل عام تعادل 300 شمس بسرعات تعادل 6000 ضعف سرعة الضوء.
وقال قائد فريق الاكتشاف والباحث في جامعة أريزونا ويزهي ليو لموقع Space.com: “إنه ثالث أقدم نجم زائف وثالث أبعد نجم زائف مدعوم بثقب أسود هائل متراكم معروف اليوم”. “على حد علمنا، فإن هذه الرياح التي تحركها النجوم الزائفة على نطاق المجرة هي حاليا أقدم الرياح المعروفة.”
متعلق ب: كيف قتلت النجوم الزائفة التي تعمل بالثقوب السوداء المجرات المجاورة في الكون المبكر
قد تكون الرياح الصادرة عن هذا الثقب الأسود المركزي المغذّي قوية بما يكفي “لقتل” المجرة المضيفة التي تخترقها بسرعة 6000 مرة ضعف سرعة الصوت، وذلك بحرمانها من المادة اللازمة لولادة نجوم جديدة.
كيف تحصل الثقوب السوداء الهائلة على الرياح
يُعتقد أن جميع المجرات الكبيرة تحتوي في قلوبها على ثقب أسود هائل، تبلغ كتلته ما بين ملايين ومليارات المرات من كتلة الشمس. ولكن ليس كل هذه الثقوب السوداء تزود النجوم الزائفة بالطاقة، وهي ألمع مصادر الضوء في الكون.
وذلك لأن بعض الثقوب السوداء فائقة الكتلة ليست محاطة بكميات هائلة من الغاز والغبار التي يمكن أن تتغذى عليها. على سبيل المثال، الثقب الأسود الهائل الموجود في قلب مجرتنا، القوس A* (Sgr A*)، هادئ ومعتم.
وتحيط بالثقوب السوداء الهائلة الأخرى ثروة من المواد التي تدور حولها في سحابة مسطحة تسمى القرص التراكمي الذي يغذيها تدريجيا. يسبب تأثير الجاذبية الهائل للثقب الأسود المركزي احتكاكًا قويًا في الأقراص المتراكمة، مما يؤدي إلى تسخين هذه المادة وجعلها تتوهج بشكل ساطع.
تسمى هذه المناطق بالنوى المجرية النشطة (AGNs) وهي شديدة السطوع بحيث يمكنها أن تتفوق على الضوء المشترك لكل نجم في المجرة المحيطة بها. عند رؤيتها من مسافات بعيدة، تسمى هذه المناطق “الكوازارات”.
وللإشعاع القوي المنبعث من الأقراص التراكمية تأثير آخر أيضًا: فهو يدفع المواد مثل الغاز والغبار بعيدًا عن محيط النوى المجرية النشطة. يمكن لرياح الكوازار هذه أيضًا أن تدفع الغاز والغبار بعيدًا عن المجرة الأوسع المضيفة للكوازار.
بمساعدة تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكن الباحثون من رؤية أن المواد الموجودة في رياح الكوازار من J1007 + 2115 تسير بسرعة مذهلة تبلغ 4.7 مليون ميل في الساعة (7.6 مليون كيلومتر في الساعة). وكما قد تتخيل، فإن مثل هذه الرياح القوية والبعيدة المدى تحمل كمية هائلة من المادة. وقال ليو إن رياح الكوازار من J1007 + 2115 تحمل مواد ذات كتلة 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 نجومًا بمعدل يتراوح بين 80 إلى 250 كتلة شمسية كل عام. لكن الضوء الصادر من تلك المجرة كان يسافر إلينا منذ 13.1 مليار سنة، مما يعني أنه من المحتمل أن يكون مختلفًا تمامًا الآن. وعلى وجه الخصوص، وبفضل رياح النجوم الزائفة هذه، ربما لم يستمر نشاط الانفجار النجمي لفترة طويلة.
سيؤدي تطهير الغاز والغبار عبر رياح الكوازار أيضًا إلى قطع الإمدادات الغذائية عن الثقب الأسود الهائل الذي يقودها. وهذا يعني أن نمو الثقب الأسود الهائل، الذي تقدر كتلته بما يعادل مليار شمس، ربما يكون قد توقف أيضًا.
وقال ليو “الرياح تدفع كمية كبيرة من الغاز إلى الخارج”. “قد يؤدي هذا إلى كبح نشاط تكوين النجوم في المجرة، التي 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 المواد المكونة للنجوم منها وتقليص ولادة النجوم.
متعلق ب: ألمع نجم زائف على الإطلاق يستمد طاقته من ثقب أسود يلتهم “شمسًا يوميًا”
قصص ذات صلة:
– يُطلق الثقب الأسود العملاق للمجرة M87 نفاثات بسرعة الضوء تقريبًا
– الثقب الأسود مصاص الدماء هو “مسرع الجسيمات الكونية” الذي قد يحل لغزًا طويل الأمد في علم الفلك
– كيف يمكن لكوازارين في فجر التاريخ أن يكونا بمثابة حجر رشيد للكون المبكر
لم ينته الفريق من دراسة رياح النجوم الزائفة والتحقيق في تأثيرها على المجرات المضيفة لها. وسوف يستمرون في مطاردتهم، وربما يكتشفون المزيد مما كان موجودًا بعد أقل من مليار سنة من الانفجار الكبير.
“نحن نهدف الآن إلى البحث عن المزيد من هذه الرياح ذات النطاق المجري والتي تحركها الكوازارات في الفضاء
واختتم ليو كلامه بالقول: “الكون المبكر جدًا والتعرف على خصائصه كسكان”.
توجد نسخة ما قبل الطباعة من بحث الفريق في مستودع الورق arXiv.