الثقب الأسود الهائل وتأثيره على تشكَّل الكون

 الثقب الأسود الهائل وتأثيره على تشكَّل الكون

جامعة كولونيا

ترجمة: محمد البابلي

اقرأ ايضاً :الثقوب الدودية: الأنفاق الكونية العجيبة التي تختصر الزمكان

قام فريق أوروبي من علماء الفلك بقيادة البروفيسور كاليوبي داسيرا من الجامعة الوطنية وكابوديستريان في أثينا ، اليونان ، وبمشاركة الدكتور توماس بيسباس ، من جامعة كولونيا ، بتصميم عدة خطوط انبعاث في مصفوف مرصد أتاكاما المليمتري الكبير(ALMA) *و التلسكوب العملاق ** (VLT) ) ملاحظات لقياس ضغط الغاز في كل من السحب المتأثرة بالنفاثات والسحب المحيطة. من خلال هذه القياسات غير المسبوقة ، التي نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature Astronomy ، اكتشفوا أن النفاثات تغير بشكل كبير الضغط الداخلي والخارجي للسحب الجزيئية في مسارها.

اقرأ ايضاً :سديم العنكبوت ( الرتيلاء ): أكبر وأعنف منطقة تشكيل نجومٍ معروفةٍ في المجموعة المجرية المحلية

اعتمادًا على أي من هذين الضغطين يتغير أكثر من غيره ، من الممكن في نفس المجرة انضغاط السحب والتسبب في تكوين النجوم وتبديد الغيوم وتأخير تشكل النجوم. قال البروفيسور داسيرا: "تظهر نتائجنا أن الثقوب السوداء الهائلة ، على الرغم من أنها تقع في مراكز المجرات ، يمكن أن تؤثر على تشكل النجوم على نطاق المجرة". "كانت دراسة تأثير تغيرات الضغط في ثبات السحب عاملاً أساسيًا لنجاح هذا المشروع. فبمجرد تشكل القليل من النجوم في مهب الريح ، يكون عادةً من الصعب جدًا اكتشاف إشاراتها أعلى إشارة جميع النجوم الأخرى في المجرة التي تستضيف الريح ".

يُعتقد أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة تقع في مراكز معظم المجرات في كوننا. عندما تحاصر الحقول المغناطيسية الجسيمات التي كانت تتسرب إلى هذه الثقوب السوداء ، يمكن إخراجها إلى الخارج والسفر بعيدًا داخل المجرات على شكل نفثات ضخمة وقوية من البلازما. غالبًا ما تكون هذه النفاثات متعامدة مع أقراص المجرة. ومع ذلك ، في IC 5063 ، وهي مجرة ​​تبعد 156 مليون سنة ضوئية ، تنتشر النفاثات فعليًا داخل القرص ، وتتفاعل مع سحب الغاز الجزيئي الباردة والكثيفة. من هذا التفاعل ، يُفترض أن ضغط السحب المتأثرة بالنفث ممكن ، مما يؤدي إلى عدم استقرار الجاذبية وتشكيل النجوم في النهاية بسبب تكثف الغاز.

اقرأ ايضاً :جيمس ويب يلتقط صوراً مذهلة لسديم العنكبوت المحموم

بالنسبة للتجربة ، استخدم الفريق انبعاث أول أكسيد الكربون (CO) وكاتيون الفورميل (HCO +) المقدم من ALMA

، وانبعاث الكبريت المتأين والنيتروجين المتأين المقدم من VLT. ثم استخدموا خوارزميات كيميائية فلكية متقدمة ومبتكرة لتحديد الظروف البيئية في التدفق الخارجي وفي الوسط المحيط. تحتوي هذه الظروف البيئية على معلومات حول قوة الأشعة فوق البنفسجية البعيدة للنجوم ، ومعدل تأين الجسيمات النسبية للغاز ، والطاقة الميكانيكية المترسبة على الغاز بواسطة الطائرات. كشف تضييق هذه الظروف عن كثافات ودرجات حرارة الغاز الوصفية لأجزاء مختلفة من هذه المجرة ، والتي تم استخدامها بعد ذلك لتوفير الضغوط.

قال المؤلف المشارك الدكتور توماس بيسباس ، زميل DFG في جامعة كولونيا وباحث ما بعد الدكتوراه السابق في المرصد الوطني بأثينا: "لقد أجرينا عدة آلاف من عمليات المحاكاة الكيميائية الفلكية لتغطية مجموعة واسعة من الاحتمالات التي قد تكون موجودة في IC 5063". . كان الجزء الصعب من العمل هو التحديد الدقيق لأكبر عدد ممكن من القيود المادية على النطاق الذي تم فحصه والذي يمكن أن يكون لكل معلمة. قال المؤلف المشارك السيد جورجيوس فيليبوس باراشوس ، دكتوراه: "بهذه الطريقة ، يمكننا الحصول على التركيبة المثلى للمعايير الفيزيائية للسحب في مواقع مختلفة من المجرة". طالب في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي في بون وطالب ماجستير سابق في جامعة كابوديستريان الوطنية في أثينا.

في الواقع ، لم تقاس الضغوط فقط في عدد قليل من المواقع في IC 5063. وبدلاً من ذلك ، تم إنشاء خرائط لهذه الكمية والكميات الأخرى في مركز هذه المجرة. سمحت هذه الخرائط للمؤلفين بتصور كيفية انتقال خصائص الغاز من موقع إلى آخر بسبب الممر النفاث. يتطلع الفريق حاليًا إلى الخطوة الكبيرة التالية من هذا المشروع: استخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لمزيد من التحقيقات للضغط في طبقات السحب الخارجية ، كما تم فحصه بواسطة H2 الدافئ.

اقرأ ايضاً :الوادي الأكبر في النظام الشمسي ، أحدث صور فضائية تلتقطها مارس إكسبريس لوادي المريخ العظيم

قال البروفيسور داسيرا: "نحن متحمسون حقًا للحصول على بيانات تلسكوب جيمس ويب ، لأنها ستمكننا من دراسة التفاعل السحابي النفاث بدقة رائعة."

الهوامش: --------------------

* مصفوف مرصد أتاكاما المليمتري الكبير (مرصد ألما)، وهو منشآة فلكية دولية، عبارة عن شراكة بين أوروبا وأمريكا الشمالية وشرق آسيا للتعاون مع جمهورية تشيلي.

** التلسكوب العملاق: وهو تلسكوب كبير جدا يقع في صحراء تشيلي.