توقف تشكل النجوم في المجرات الاهليلجية قد يكون نتيجة للقوة الجبارة للثقوب السوداء

تفترض النماذج الشائعة حالياً عن المجرات الاهليلجية أن ندرة تشكل النجوم فيها حاليا و كون الغالبية العظمى من نجومها هي نجوم قديمة هي بسبب استهلاك المجرة للغاز الموجود فيها واللازم لتشكيل نجوم جديدة عندما يتكاثف تحت تأثير جاذبية ذراته لبعضها البعض. ولكن خلافا لهذه الفرضية فقد عثر على كميات وفيرة من الغازات الباردة في بعض المجرات الاهليلجية مما يدل على وجود سبب آخر يدفع هذه المجرات للتوقف عن تشكيل أي نجوم جديدة.

ويعتقد الفلكيون أن التيارات السريعة من الاشعاع والمادة المقذوفة بسبب الثقوب السوداء الهائلة الكتلة في مراكز هذه المجرات لابد أن تكون قد تسببت بتحريك ودفع الغازات عبر المجرة لمنعه من التكاثف وتشكيل النجوم. ويمكن للباحثين معرفة درجات الحرارة عبر هذه المسافات الشاسعة وذلك بمراقبة خطوط الطيف المميزة للعناصر. فكل عنصر له خطوط طيفية مميزة يعبر كل منها عن طاقة معينة. فكل خط طيفي مميز للكربون مثلا يتعلق بحرارة معينة وبهذه الطريقة يمكن معرفة حرارة الغاز في هذه المجرة.

وقد رصد الباحثون وجود هذا الغاز للمرة الأولى مستخدمين بيانات من أرصاد سابقة لتلسكوب هيرشل الذي تم ايقافه مؤخراً والذي كان قادراً على فحص هذه المجرات ضمن مجال الأشعة تحت الحمراء حيث التقط وجود شوارد الكربون وذرات الاوكسجين. ويقول نوربيرت ويرنر الباحق في جامعة ستانفورد والمسؤول عن فريق البحث " لقد نظرنا إلى ثماني مجرات لم ينظر إليها أحد باستخدام تلسكوب هيرشل من قبل وقد وجدنا أن ستّ مجرات منها تحوي بوفرة غازات باردة خلافا للاعتقاد السابق".

ولكن وجود غازات باردة دفع العلماء للبحث باستخدام مختلف انواع التلسكوبات عن الغازات الحارة والتي قد تصل حرارتها لعشرات الملايين من الدرجات المئوية. وقد وجد باستخدام تلسكوب تشاندرا للأشعة السينية والتابع لناسا أن الغاز الحار في ست من هذه المجرات الثمانية يبرد ببطء. وبحسب وكالة الفضاء الأوروبية فهذا كان متفقا مع التوقعات النظرية فعندما يفقد الغاز حرارته ويصبح باردا يتم رصده ضمن نطاق الأمواج الأطول اي مجال الأشعة تحت الحمراء (كما في حالة الغاز المرصود عبر تلسكوب هيرشل). ولكن عملية التبريد في هذه المجرات توقفت ولم يتمكن الغاز من التجمع لتشكيل نجوم جديدة.

وفي حين أن هذه المجرات الستة تحوي ثقوباً سوداء نشيطة بشكل معتدل في مركزها فإن المجرتين الباقيتين – والتي وجدنا انها لا تحوي غازاً بارداً- تحوي كل منهما في مركزها ثقبا أسوداً ذو نشاط مستعر يجذبان المواد حولهما بايقاع متسارع وهو ما أكدته الأرصاد الراديوية التي أظهرت دفقات عالية السرعة والطاقة تنطلق من مركزي هاتين المجرتين.

إن الفهم العميق والدقيق لهذه العمليات أساسي جداً لاتمام فهمنا عن تشكل وتطور المجرات ومعرفة القوى المؤثرة على نطاق مجرات بأكملها وبالتالي فهي تساعدنا أكثر على معرفة كيف اصبح الكون بالشكل الذي هو عليه حاليا وتسمح بأن نقترب أكثر من معرفة من أين أتى هذا الكون الشاسع الممتد أمام أعيننا.

المصدر: هنا

البحث المنشور في Monthly Notices of the Royal Astronomical Society :

هنا

صورة بعدة أطول موجية للمجرة NGC 5044

حقوق الصورة: Digitised Sky Survey/NASA Chandra/Southern Observatory for Astrophysical Research/Very Large Array. Credit: Robert Dunn et al. 2010