يكتشف علماء الفلك 15 مجرات راديو جديدة عملاقة – أكبر كائنات فردية في الكون

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

اكتشف علماء الفلك قابضًا مذهلاً من 15 مجرات راديو جديدة عملاقة داخل “الحقل النحات” لتلسكوب صفيف الأسترالي في أستراليا (ASKAP). هذه مشكلة كبيرة لأن المجرات الراديوية العملاقة هي أكبر كائنات فردية في الكون المعروف ، كل منها أكبر من 2.3 مليون سنة ضوئية عبر.

تتراوح حجم هذه الأمثلة الجديدة من 3.7 مليون سنة ضوئية إلى 12.4 مليون سنة ضوئية. بالنسبة للسياق ، فإن درب التبانة يبلغ حوالي 105700 سنة ضوئية. هذا يعني أن مجرتنا ستناسب أكبر هذه المجرات الراديوية العملاقة الجديدة ، المعينة ASKAP J0107–2347 ، أكثر من 117 مرة.

يعد Askap J0107–2347 ، الذي يقع حوالي 1.5 مليار سنة ضوئية ، رائعًا أيضًا لأنه يتميز بمجموعتين من الفصوص الراديوية ، واحدة داخل الأخرى. الفصوص الداخلية مشرقة وقصيرة ، في حين أن الفصوص الخارجية باهتة ومطدة. يمكن أن يلمح هذا الهيكل الذي يشبه دمية التعشيش إلى كيفية زيادة حجم مجرات الراديو العملاقة.

وقال بايربل سيلفيا كورباليسكي: “المجرات الإذاعية العملاقة هي أكبر الأشياء الفردية في الكون. إنها متشابهة في الحجم مع المجموعة المحلية بأكملها ، والتي تشمل درب التبانة ، أندروميدا ، والكثير من المجرات القزمية”. “أردنا معرفة كيف تنمو مجرات الراديو العملاقة للغاية.”

مجرات راديو عملاقة وثقوب سوداء

أوضح كوربالسكي أنه عادةً ما تكون مجرة ​​راديو عملاقة مجرة ​​بيضاوية ضخمة تحتوي على ثقب أسود فائق في قلبه. عندما تتغذى هذه الثقوب السوداء على المادة المحيطة ، وإنشاء منطقة تسمى نواة المجرة النشطة (AGN) ، فإنها تنفجر نفاثات قوية من المادة بسرعات قريبة.

يُعتقد أن جميع المجرات الكبيرة لها ثقوب سوداء فائقة في مراكزها ، والعديد من هذه المجرات تتغذى أو “تراكم” وبالتالي الجلوس في AGNs أثناء عرض نشاط النفاث. ما يميز مجرات الراديو العملاقة عن بعضها البعض هو حقيقة أن طائراتها تمتد من 2.3 مليون إلى 15.3 مليون سنة ضوئية ، مما يخلق فصوص موجة راديو شاسعة تدور حول هذه المجرات في المقدمة الصدمة من هذه الطائرات.

وقال كوريبالسكي: “في بعض الأحيان تتغذى هذه الثقوب السوداء الفائقة ، وينظر إلى الطائرات الراديوية القوية من بالقرب من الثقب الأسود”. “في أوقات أخرى ، فإن الثقب الأسود الفائق غير نشط ، لذلك لا نرى أي طائرات والفصوص التي تشكلت حول رأس الطائرة تتلاشى ببطء.”

وأضاف الباحث أن الباحث ، ما لم يتم إعادة تنشيط الطائرات والفصوص. يُعتقد أن عمليات الدمج بين المجرات تلعب دورًا في إعادة تشغيل نشاط الثقب الأسود الفائق ، وبالتالي إعادة شحن طائرات Tese وإنشاء مجموعة أكثر إشراقًا من الفصوص الداخلية.

للتحقيق في هذه الظاهرة وكذلك الفصوص الراديوية الباهتة ، أوضح كوربالسكي أن ثلاثة أشياء ضرورية: حساسية عالية ، دقة زاوية جيدة ، وتردد مراقبة منخفض نسبيًا. Askap ، صفيف التداخل الراديوي بقطر 6 كيلومترات يضم 36 تلسكوبية في غرب أستراليا ، يوفر صورًا راديوًا عالي الدقة ، وبالتالي يناسب الفاتورة بشكل جيد.

وقال كوريبالسكي: “نظرًا لأن Askap مزود بأجهزة استقبال جديدة ذات حقلات واسعة ، وأعلاف المصفاة على لوح التداول التي تبدو وكأنها لوحة شطرنج ، يمكننا إجراء استطلاعات ضخمة في السماء”. “في كل ملاحظة ، نرى مساحة تبلغ 30 درجة مربع ، في حين أن مقاييس التداخل الراديوية السابقة سترى حوالي درجة مربعة واحدة. لذا ، فإن كل صورة تنتجها ASKAP هي كنزًا!”

تركزت بيانات ASKAP التي استخدمها Koribalski في هذا البحث حول Galaxy NGC 253 ، أو “Galaxy النحات” ، التي تقع على بعد حوالي 8 ملايين سنة ضوئية ، مما يخلق أعمق حقل Askap حتى الآن ، حقل النحات.

وقال كوربالسكي: “أثناء فحص هذا الحقل العميق في Askap ، وجدت عددًا غير عادي من مجرات الراديو العملاقة ، ليس فقط جسديًا كبيرًا جدًا ، ولكن أيضًا كبيرًا من حيث أحجامها الزاوية”. “هذا الأخير ، جنبًا إلى جنب مع عمق الحقل ، يجعل من الممكن دراسة هذه المجرات الراديوية العملاقة بتفصيل كبير ، وخاصة مورفولوجياها وتماثلها وأعمارها.”

وقال كوربالسكي: “العودة إلى مسألة كيف تنمو مجرات الراديو العملاقة كبيرة جدًا؟ يبدو أنه ما لم يكن هناك شيء يعوق توسيع الفص ، فسوف يستمرون في النمو والتوسع والتلاشي”. “لذلك ، في كثير من الحالات ، نكتشف الفصوص الراديوية الخارجية القديمة بالإضافة إلى مجموعة جديدة من الفصوص الراديوية الداخلية الصغيرة بالإضافة إلى الطائرات ، التي تم إنشاؤها عند إعادة تشغيل نشاط الثقب الأسود الفائق. وهذا يتيح لنا دراسة النطاق الزمني الذي يقوم عليه AGN بتبديل وإيقاف تشغيله.”

أما بالنسبة لسبب فترات القطع هذه ، أضاف كوربالسكي أن فصوص الراديو يتم إنشاؤها في مجموعات المجرة. وهذا يعني أن ما يسمى “الطقس العنقودي” ، والتفاعلات الديناميكية التي تحدث بين المجرات في المجموعات ، يمكن أن تلعب دورًا كبيرًا في تشكيل مجرات الراديو ، أو إيقاف توسيعها أو إنشاء هياكل مثل ذيول الراديو ذات الزاوية الواسعة ، أو ذيول قناديل البحر ، أو ذيول الأسماك المدمجة كما هو موضح في مجرة ​​Corkscrew.

القصص ذات الصلة:

– يقول العلماء إن الثقوب السوداء يمكن أن تعمل كمصاعدين طبيعيين للبحث عن المادة المظلمة

– يعد “Death by Black Hole” من Massive Star هو أكبر وألمع حدث من نوعه

– النجمة تهرب من الثقب الأسود الفائق الفائق ، تاركًا وراءه شريكه النجمي

يمكن أن تساعد بيانات ASKAP في الوصول إلى أسفل نمو المجرة الراديوية العملاقة ، لأنه في حين أن الفصوص القديمة لهذه المجرات الضخمة كبيرة للغاية ، منتشرة ، وخافتة لدرجة أنها غير قابلة للاكتشاف بشكل عام في الاستطلاعات الضحلة ، فإن استطلاعات ASSAP عميقة بما يكفي لرؤية هذه الهياكل الباهتة.

يعد Askap J0107–2347 مثالًا رئيسيًا على هذا النوع من علم الآثار المجرة ، ويمكن أن ينضم إليه قريبًا العديد من مجرات الراديو العملاقة المزدوجة ، مما يساعد على كسر لغز هذه الهياكل الكونية الواسعة.

وقال كوريبالسكي: “سوف يزيد Askap من عدد المجرات الراديوية العملاقة بالقرب من وبعيد”. “تسليم استطلاعات Sky's Sky الكثير من البيانات بحيث يمكن الآن اكتشاف الكائنات النادرة بأعداد أكبر.”

يتم نشر نسخة preprint من أبحاث الفريق على موقع مستودع الورق Arxiv.