سجل علماء الفلك أكبر انفجار على الإطلاق في الكون

Send

على بعد مئات الملايين من السنين الضوئية ، يوجد ثقب أسود فائق الكتلة في وسط عنقود مجرة يسمى Ophiuchus. على الرغم من أن الثقوب السوداء تشتهر بامتصاص المواد المحيطة بها ، إلا أنها تطرد أحيانًا المواد في الطائرات. هذا الثقب الأسود هو موقع انفجار قوي لا يمكن تخيله ، تم إنشاؤه عندما تم طرد كمية هائلة من المواد.

بطريقة ما ، هذا الانفجار مشابه لكيفية ثوران جبل. لقد مزقت سانت هيلنز عام 1980 قمة الجبل. "
سيمون جيانتوتشي ، المؤلف الرئيسي.

يبعد عنقود المجرات Ophiuchus حوالي 390 مليون سنة ضوئية. في وسط الكتلة توجد مجرة ذات ثقب أسود فائق الكتلة. رأى علماء الفلك الذين يستخدمون بيانات من مرصد تشاندرا للأشعة السينية والمركبة الفضائية XMM نيوتن التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية انفجار الثقب الأسود. كما استخدموا أيضًا الملاحظات الراديوية من مصفوفة Murchison Widefield Array (MWA) في أستراليا ومنظار التلسكوب الراديوي العملاق (GMRT) في الهند.

نشر الفريق وراء هذا العمل نتائجهم في مجلة الفيزياء الفلكية. ورقتهم بعنوان "اكتشاف حفرية راديوية عملاقة في عنقود المجرات Ophiuchus". والمؤلفة الرئيسية للصحيفة هي سيمونا جياسينتشي من مختبر الأبحاث البحرية في واشنطن العاصمة.

بطريقة ما ، هذا الانفجار مشابه لكيفية ثوران جبل. قال المؤلف الرئيسي جياسينتوتشي أن هيلينز في عام 1980 مزق قمة الجبل. "إن الاختلاف الرئيسي هو أنه يمكنك احتواء خمسة عشر مجرة درب التبانة على التوالي في الحفرة التي ثُقبها هذا الثوران في غاز الكتلة الساخن."

تسمى الحفرة الناتجة عن الانفجار أحفورة راديوية. يتم اقتطاعه من الفضاء بواسطة نفاثات أو عوارض من مواد شديدة التسخين تنفجر من الثقب الأسود وتصطدم بالمواد المحيطة. هذه الطائرات هي نتيجة لما يسميه الفلكيون نواة مجرة نشطة ، أو AGN ، التي تنبعث من الثقوب السوداء التي "تتغذى". في هذه الحالة ، تم رصد المنطقة المنحوتة لأول مرة في صور شاندرا للمنطقة كحافة منحنية غير عادية. تم الإبلاغ عن ذلك لأول مرة في ورقة 2016.

تساءل مؤلفو هذه الورقة عما إذا كان من الممكن أن ينتج ثقب أسود هذه الحافة المنحنية ، لكنهم استبعدوا هذه الفكرة ، معتقدين أنه لا يوجد ثقب أسود يمكن أن يكون بهذه القوة. في تلك الورقة ، قالوا "نستنتج أن هذه الميزة هي على الأرجح بسبب ديناميكيات الغاز المرتبطة بالاندماج".

في هذه الورقة الجديدة ، توصل المؤلفون إلى استنتاج مختلف. "وبالتالي يبدو أنها أحفورة قديمة جدًا من أقوى نوبة AGN التي شوهدت في أي مجموعة مجرة."

كمية الطاقة في الانفجار مذهلة. لقد أطلق طاقة أكثر بخمس مرات من حامل الرقم القياسي السابق ومئات الآلاف من المرات أكثر من المجموعات النموذجية.

يظهر صليب في النسخة المسماة مكان المجرة المركزية. يقع الغاز الأكثر برودة والأكثر كثافة على بعد حوالي 6500 سنة ضوئية من المجرة المركزية. في هذه الصورة ، تقابل منطقة أصغر من الصليب المستخدم لتحديد موقع المجرة المركزية ومصدر الانفجار. المثير للاهتمام هو أنه إذا تحرك الغاز بعيدًا عن المصدر ، فسيُحرم الثقب الأسود المصدر من الوقود لنموه. وهذا بدوره سيوقف الطائرات.

وفقًا لهذه الورقة الجديدة ، هذا ما حدث بالضبط. يقول المؤلفان: "إن AGN يعاني حاليًا من الجوع في تراكم الغاز البارد لأن ذروة كثافة الغاز يتم إزاحتها عن طريق نثر اللب". كان من الممكن أن يكون الانفجار نفسه قد اندلع بسبب هذا الانفجار الاستثنائي إذا حدث في قلب غاز غير متماثل. قد يكون هذا الديناصور مثالاً مبكراً على فئة جديدة من المصادر التي سيتم الكشف عنها من خلال المسوحات ذات التردد المنخفض لمجموعات المجرات ".

يستخدم الفلكيون مصطلح "التصريف" لوصف إزاحة الغاز. إنه يشبه انزلاق السائل في الحاوية. عادة ما يتم تشغيل Sloshing من خلال اندماج مجموعتين من المجرات ، لكن علماء الفلك يعتقدون أنه في هذه الحالة ، يمكن أن يكون الانفجار قد تسبب في ذلك.

في حين أن الورقة السابقة لعام 2016 استندت فقط إلى بيانات الأشعة السينية لـ Chandra ، استخدمت الورقة الجديدة بيانات الأشعة السينية من XMM Newton من ESA لتحديد الميزة المنحنية غير العادية وتأكيدها. كما استخدموا البيانات اللاسلكية من مرصدين لمزيد من فحص المنطقة. وأكدت تلك البيانات أن الحافة المنحنية هي بالفعل حافة حفرة أحفورية راديوية ضخمة. المفتاح لهذا هو انبعاثات الراديو خارج الحفرة ، والتي تم تسريعها إلى سرعات نسبية شبه. الاندماج لا يمكن أن يفعل ذلك ، فقط انفجار ضخم من المواد يمكن.

قال المؤلف المشارك مكسيم ماركيفيتش من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: "بيانات الراديو تتناسب مع الأشعة السينية مثل اليد في القفاز". "هذا هو الفاصل الذي يخبرنا عن اندلاع حجم غير مسبوق حدث هنا."

كان الاندفاع في الماضي الآن ، ولا يستطيع الفلكيون رؤية أي دليل على استمرار نشاط AGN من الثقب الأسود. يطابق ذلك البيانات التي تُظهر الثقب الأسود داخل فقاعة شاسعة من صنعه.

قالت ميلاني جونستون-هوليت ، وهي مؤلفة مشاركة في المركز الدولي لعلم الفلك الراديوي في أستراليا: "كما هو الحال في الفيزياء الفلكية غالبًا ، نحتاج حقًا إلى ملاحظات متعددة الطول الموجي لفهم العمليات الفيزيائية في العمل حقًا". "إن الحصول على المعلومات المجمعة من الأشعة السينية والتلسكوبات الراديوية قد كشف عن هذا المصدر الاستثنائي ، ولكن ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البيانات للإجابة على الأسئلة المتبقية العديدة التي يطرحها هذا الكائن."