كيف يمكن للثقوب السوداء فائقة الكتلة تسريع جزيئات الغاز حتى مليون كيلومتر في الساعة

تمكن بحث جديد من حل لغز ظل قائما لفترة طويلة يرتبط بتطور المجرات، مما سيؤدي الى زيادة فهمنا حول مستقبل مجرتنا.

تسبب الثقوب السوداء فائقة الكتلة الموجودة في مراكز بعض المجرات تدفقات ضخمة من جزيئات غاز الهيدروجين. كنتيجة لذلك، يطرد معظم الغاز البارد خارج المجرات. ولأن الغاز البارد ضروري من أجل عملية تشكل النجوم الجديدة، فإن هذا الأمر يؤثر بشكلٍ مباشر على تطور المجرات.تُعتبر هذه التدفقات حالياً عنصراً رئيسياً في النماذج النظرية التي تدرس تطور المجرات، لكن الفلكيين لم يكونوا متأكدين سابقاً من السبب الكامن وراء ازدياد طاقاتها والتسارع الحاصل في سرعاتها.

تُقدم الدراسة أول دليل مباشر على أن التدفقات العالية الطاقة المكونة من الالكترونات والتي تتحرك عند سرعات قريبة من سرعة الضوء تُسرع التدفقات الجزيئية أما القوة الدافعة وراء هذه التدفقات العالية الطاقة فهي الثقب الأسود الفائق الكتلة في مركز المجرة نفسها.

استخدم كليف تادهانتر من جامعة شيفيلد وزملاؤه رافاييللا مورغانتي و توم اوستيرلو من معهد ASTRON/Kapteyn في جامعة Groningen، بالإضافة إلى رايموند أونك من جامعة لايدن التلسكوب الكبير جداً (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي والموجود في تشيلي، من أجل رصد المجرة القريبة IC 5063. وجد الباحثون أن جزيئات غاز الهيدروجين تتحرك بسرعات عالية جداً تصل حتى مليون كيلومتر عند المواقع التي تصطدم فيها التدفقات بمناطق من الغاز الكثيف ضمن المجرة.

يقول تيدهانتر ‘‘معظم الغاز الموجود في التدفقات المتجهة للخارج موجودٌ على شكل الهيدروجين الجزيئي،الذي يُعتبر ضعيفاً كونه يتحطم عند طاقات منخفضة نسبياً. أجد انه من الاستثنائي جداً أن ينجو الغاز الجزيئي الذي تم تسريعه بوساطة تدفقات مكونة من جسيمات عالية الطاقة وتتحرك عند سرعة قريبة من سرعة الضوء‘‘.

تُساعد هذه الاكتشافات العلماء على الحصول على فهمٍ أعمق للمصير النهائي لمجرتنا "درب التبانة"، التي ستصطدم مع المجرة الجارة "المرأة المسلسلة Andromeda بعد حوالي 5 مليارات عام. كنتيجة لهذا التصادم، سينجذب الغاز باتجاه مركز بقايا هذا الاندماج، لكن التدفقات الصادرة عن الثقب الأسود المركزي فائق الكتلة ستقوم، بطريقة مشابهة لما نرصده الآن في IC 5063، بقذف الغاز خارج النظام، مانعةً بالتالي عملية تشكل نجوم جديدة ونمو المجرة المتشكلة حديثاً.

المصادر:

هنا

هنا