لا يزال فهم تكوين النجوم والمجرات في وقت مبكر من تاريخ الكون يمثل لغزًا إلى حد ما ، وقد تكون دراسة جديدة قد قلبت فهمنا الحالي رأساً على عقب. قدمت النتائج دليلاً ساحقًا على أن النفاثات الراديوية البارزة من مركز المجرة تعزز تكوين النجوم - وهي نتيجة تتعارض بشكل مباشر مع النماذج الحالية ، حيث يتم إعاقة تكوين النجوم أو حتى إيقافه.
تتكون جميع المجرات المبكرة من نوى مضيئة للغاية مدعومة بثقوب سوداء ضخمة. هذه ما يسمى نوى المجرة النشطة ، أو باختصار ، AGN ، لا تزال موضوع الدراسة المكثفة. إحدى الآليات المحددة التي يدرسها علماء الفلك تعرف باسم AGN feedback.
وقال الدكتور زين ، كبير الباحثين في هذه الدراسة ، لمجلة الفضاء مؤخرًا: "التغذية الراجعة هي مصطلح عام الفلكي للطريقة التي يؤثر بها AGN - بكمياته الكبيرة من إطلاق الطاقة - على مجره المضيف". وأوضح أن هناك ردود فعل إيجابية ، حيث ستعمل AGN على تعزيز النشاط الرئيسي للمجرة: تكوين النجوم ، وردود الفعل السلبية ، حيث ستعوق AGN تكوين النجوم أو حتى توقفه.
تستدعي المحاكاة الحالية لنمو المجرة ردود فعل سلبية قوية.
قال زين: "في معظم المحاكاة الكونية ، تُستخدم ردود فعل AGN لاقتطاع تشكيل النجوم في المجرة المضيفة". "هذا ضروري لمنع المجرات المحاكية من أن تصبح مشرقة / ضخمة للغاية."
زين وآخرون. وجدت أدلة قوية على أن هذا ليس هو الحال بالنسبة لعدد كبير من المجرات المبكرة ، مدعيا أن وجود AGN يعزز بالفعل تكوين النجوم. في مثل هذه الحالات ، يمكن تعزيز معدل تكوين النجوم الكلي للمجرة بعامل من 2 إلى 5.
علاوة على ذلك ، أظهر الفريق أن ردود الفعل الإيجابية تحدث في AGN المضيئ اللاسلكي. هناك ارتباط قوي بين الأشعة تحت الحمراء البعيدة (يدل على تكوين النجوم) والراديو.
الآن ، العلاقة بين الراديو والأشعة تحت الحمراء البعيدة ليست غريبة على علم الفلك المجري. تتشكل النجوم في مناطق متربة للغاية. يمتص هذا الغبار ضوء النجوم ويعيد إطلاقه في الأشعة تحت الحمراء البعيدة. ثم تموت النجوم في انفجارات مستعر أعظم ضخمة ، مما يتسبب في جبهات صدمة قوية ، تسرع الإلكترونات وتؤدي إلى انبعاث إشعاع سنكروتروني قوي في الراديو.
ولكن هذا الارتباط غريب عن دراسات AGN. المفتاح يكمن في الطائرات النفاثة ، التي تخترق بعيدًا في المجرة المضيفة نفسها. ويوضح زين أن "الطائرة التي يتم إطلاقها من AGN تضرب الغاز النجمي للمجرة المضيفة ، وبالتالي تثير الصدمات والاضطرابات الأسرع من الصوت". "هذا يقصر وقت تجمع الغازات بحيث يمكن أن يتكثف إلى نجوم بسرعة أكبر وكفاءة."
تشير هذه النتيجة الجديدة إلى أن الآليات الدقيقة التي تتفاعل فيها AGN مع المجرات المضيفة لها أكثر تعقيدًا بكثير مما كان يعتقد سابقًا. من المرجح أن تسفر الملاحظات المستقبلية عن فهم جديد لتطور المجرات.
استخدم الفريق البيانات بشكل أساسي من صورة Chandra Deep Field South
ولكن أيضًا بيانات من هابل وهيرشل وسبيتزر.
سيتم نشر النتائج في مجلة Astrophysical Journal (النسخة التمهيدية متوفرة هنا).
