يشتبه الفلكيون منذ فترة طويلة في أن شيئًا ما يجب أن يحبط الثقوب السوداء التي تنمو بنشاط ، لأن معظم المجرات في الكون المحلي لا تمتلكها. الآن ، رصد مرصد الجوزاء فحصًا وتوازنًا مجريين - تدفق كبير من الكوازار في المجرة ماركاريان 231 يبدو أنه يحرم الثقب الأسود الهائل من نظامه الغذائي من الغاز والغبار.
العمل عبارة عن تعاون بين ديفيد روبكي من كلية رودس في تينيسي وجامعة سيلفان فيليوكس بجامعة ماريلاند. وستنشر النتائج في عدد 10 مارسرسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
يقع ماركاريان 231 (12h56’14.23 ″ + 56d52 ’25.24 ″) على بعد حوالي 600 مليون سنة ضوئية في اتجاه كوكبة Ursa Major. على الرغم من أن كتلتها غير مؤكدة ، إلا أن بعض التقديرات تشير إلى أن كتلة 231 في النجوم تحتوي على كتلة في النجوم تعادل ثلاثة أضعاف كتلة درب التبانة ، ويقدر أن كتلة الثقب الأسود المركزي بها لا تقل عن 10 ملايين كتلة شمسية أو أيضًا ثلاث مرات من الثقب الأسود الهائل في درب التبانة.
تشير النمذجة النظرية على وجه التحديد إلى تدفقات الكوازار باعتبارها موازنة لنمو الثقب الأسود. في حلقة التغذية المرتدة السلبية هذه ، بينما يكتسب الثقب الأسود الكتلة بشكل نشط ككوازار ، فإن التدفقات الخارجية تحمل الطاقة والمواد ، مما يمنع المزيد من النمو. وقد لوحظت تدفقات صغيرة النطاق من قبل ، ولكن لا يوجد ما يكفي من القوة لمراعاة هذا الجانب الأساسي المتوقع لتطور المجرة. تقدم ملاحظات الجوزاء أول دليل واضح على التدفقات الخارجية القوية بما يكفي لدعم العملية اللازمة لتجويع الثقب الأسود المجري وتشكيل النجوم الخاملة عن طريق الحد من توافر المواد الجديدة.
يقول مؤلف الدراسة Veilleux أن Mrk 231 هو مختبر مثالي لدراسة التدفقات الخارجة الناتجة عن التغذية المرتدة من الثقوب السوداء الهائلة: "يمكن القول إن هذا الكائن هو أقرب وأفضل مثال نعرفه عن مجرة كبيرة في المراحل الأخيرة من الاندماج العنيف وفي العملية من التخلص من شرنقتها والكشف عن الكوازار المركزي النشط للغاية. هذا هو اللحظات الأخيرة لهذه المجرة. الثقب الأسود يتجنب وجباته القادمة إلى النسيان! " على الرغم من ظهور عادات الأكل لدى Mrk 231 ، يضيف Veilleux أنها ربما ليست فريدة من نوعها: "عندما ننظر عميقًا في الفضاء والعودة إلى الماضي ، يمكن رؤية الكوازارات مثل هذه بأعداد كبيرة ، وجميعها قد مرت بأحداث ذرف. مثل تلك التي نشهدها في Mrk 231. "
على الرغم من دراسة Mrk 231 بشكل جيد للغاية ، ومعروفة بطائراتها المتوازية ، فقد كشفت ملاحظات الجوزاء عن تدفق واسع يمتد في جميع الاتجاهات لمدة لا تقل عن 8000 سنة ضوئية حول قلب المجرة. تكشف البيانات الناتجة عن غاز (يتميز بالصوديوم ، يمتص الضوء الأصفر) يتدفق بعيدًا عن مركز المجرة بسرعات تزيد عن 1000 كيلومتر في الثانية. بهذه السرعة ، يمكن أن ينتقل الغاز من نيويورك إلى لوس أنجلوس في حوالي 4 ثوانٍ. يعمل هذا التدفق على إزالة الغاز من النواة بمعدل مذهل - أكثر من 2.5 مرة من معدل تكوين النجوم. السرعات التي تم ملاحظتها تقضي على النجوم حيث أن "المحرك" المحتمل يغذي التدفق. هذا يترك الثقب الأسود نفسه على الأرجح الجاني ، ويمكن أن يفسر بسهولة الطاقة الهائلة المطلوبة.
الطاقة المعنية كافية لاجتثاث المادة من المجرة. ومع ذلك ، "عندما نقول أن المجرة تتفكك ، فإننا نشير فقط إلى الغاز والغبار في المجرة" ، يلاحظ روبكي. "إن المجرة هي في الغالب نجوم في هذه المرحلة من حياتها ، وليس للتدفق الخارجي تأثير عليها. الشيء الحاسم هو أن الألعاب النارية لتكوين النجوم الجديدة وتغذية الثقب الأسود تقترب من نهايتها ، على الأرجح نتيجة لهذا التدفق. "
المصدر: بيان صحفي لشركة Gemini. تظهر الورقة هنا. انظر أيضًا بعض الرسوم المتحركة لدمج المجرات ، من باب المجاملة مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية.
