الخميس ٢٢ أبريل، ٢٠٢١

انضموا للملتقى المدرسي مع

الدكتور سلمان بن جبر آل ثاني

الثقوب السوداء في مراكز المجرات تنمو بشكل اسرع من المجرة نفسها

الخميس ١٤ ٢٠١٢

الثقوب السوداء في مراكز المجرات تنمو بشكل اسرع من المجرة نفسها

147

منذ فترة طويلة، وعلماء الفلك يعتقدون ان معدل نمو الثقوب السوداء Black Holes الموجودة في مراكز المجرات مشابه لمعدل نمو النجوم في مراكز وانوية المجرات، وهذا هو سبب انتفاخ او تحدب مراكز المجرات.
لكن الدراسة الحديثة التي اجريت بواسطة فريق علمي بالاعتماد على الارصاد الفلكية التي اجريت بواسطة تلسكوب الفضاء الفضاء التابع لوكالة الفضاء الامريكية ناسا “شاندرا” NASA’s Chandra X-ray Observatory العامل بالاشعة السينية “اشعة اكس” ومن المقرر نشرها في عدد يونيو من مجلة “الفيزياء الفلكية” Astrophysical Journal غيرت هذا المفهوم السائد واظهرت ان الثقوب السوداء الموجودة في مراكز وانوية المجرات تنمو بمعدل اسرع من نمو النجوم في المجرة نفسها.
ان كتلة الثقوب السوداء العملاقة الموجودة في مراكز وانوية المجرات ضئيلة جدا وتقدر بحوالي 0.02 بالمائة فقط من كتلة النجوم الموجودة في مراكز وانوية المجرات أي النجوم المحيطة بالثقوب السوداء العملاقة، لكن الدراسة الحديثة التي اجريت على المجرتين “ان جي سي 4342 “NGC 4342 و “ان جي سي 4291” NGC 4291 اظهرت ان كتلة الثقوب السوداء العملاقة في مراكز هذه المجرات تصل الى ما بين 10 الى 35 مرة اكبر من كتلة النجوم في مراكز وانوية هذه المجرات، وهي نتيجة خالفت كل التوقعات والافكار السائدة.
كما اظهرت هذه الدراسة الجديدة ايضا وجود هالات كبيرة من “المادة المظلمة” Dark Matter التي تعمل على زيادة كتلة هذه المجرات. ومن خلال الدراسة تم مقارنة نمو وتطور اثنين من الثقوب السوداء العملاقة مع المادة المظلمة الموجودة في هالات هذه المجرات لكن النتيجة ان النمو والتطور لم يتفقا مع الوزن الحقيقي لنواة المجرة، وبعد المزيد من الدراسة التي اظهرت ان الثقوب السوداء العملاقة والمادة المظلمة ليست قليلة الكتلة والوزن وانما تبين ان الكتلة الكلية لهذه المجرات متدنية جدا.
الفلكي الفيزيائي “اكوس بوكدان” Akos Bogdan مدير الفريق العلمي في هذه الدراسة وهو من علماء الفيزياء في “معهد هارفارد – سيمثونيان” للفيزياء الفلكية ( سي اف أي) في كامبردج Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge قال ان هذه النتائج تعطيهم دليل على وجود علاقة بين اعقد الظواهر الكونية الفيزيائية الحديثة ويقصد الثقوب الكونية السوداء والمادة المظلمة في الكون.
المجرتان المذكورتان قريبتان من الارض نسبة للمقاييس الفلكية حيث يتراوح بعدهما عن الارض ما بين 75 مليون و 85 مليون سنة ضوئية، وقد تعارف العلماء منذ القدم ان هذه المجرات تستضيف ثقوبا سوداء عملاقة، لكن المعلومات القديمة لم تكن تحدد عملية التكافؤ بين الثقوب السوداء العملاقة والكتلة المجرية. لكن من خلال الدراسة الجديدة التي اجريت بواسطة تلسكوب الفضاء “شاندرا” توصل العلماء الى فكرة فيما يعرف “التعرية المدية” tidal stripping .
تحدث ظاهرة التعرية المدية اذا ما اقتربت احدى المجرات الضخمة مع مجرة ضخمة اخرى في الكون، حيث تعمل الجاذبية في المجرة على سحب المادة المظلمة في المجرة الاخرى بعيدا عن نواتها ومركزها فتظهر الهالات المجرية منتفخة، وعلى هذا الاساس فلو حدثت هذه العملية فعلا في هذه المجرات فانه وبكل تاكيد ستكون هالاتها مفقودة، لذلك استبعد العلماء فكرة “التعرية المدية” واعتمدوا على فكرة وجود الغازات الحارة حول المجرة من خلال الاشعة السينية، حيث ان الغازات الحارة تعمل على خلق توازن ما بين المجرتين، ونتائج هذه الدراسة ستعمل بلا شك على تفسير الهالات المجرية المفقودة.
كشفت الارصاد وجود غاز حار بشكل كثيف حول المجرتين، وهذا يشير ضمنا الى ان كل مجرة لها هالة ضخمة من المادة المظلمة، وان احتمال وجود “تعرية مدية” اصبح ضعيفا.
الفلكي “بيل فورمان” Bill Forman وهو المؤلف المشارك في الورقة البحثية قال:ان هذا دليل واضح على ان الثقوب الكونية السوداء تنمو بشكل اسرع من نمو المجرات الموجودة فيها، وتمت الدراسة من خلال التقاط هاتين المجرتين القريبتان من الارض.
اثار نتائج تطور ونمو الثقوب السوداء العملاقة في مراكز وانوية المجرات بشكل اسرع من المجرات نفسها استغراب علماء الفيزياء الفلكية، وفي مسعى منهم لفك هذا اللغز الكوني الكبير فقد اقترح الفيزيائيون الفلكيون في هذه الدراسة وجود غازات ذو كثافة عالية جدا في مركز هذه المجرات تمكنت الثقوب السوداء العملاقة من ابتلاعها بشكل مبكر جدا من عمر المجرات، لذلك اخذت هذه الثقوب السوداء العملاقة تنمو بسرعة، واخذ نوها يزداد حتى وصلت الى حدود حرجة ثم انفجرت وعملت على رفع درجة حرارة الغاز في مراكز المجرات ومن ثم تشكلت النجوم في مراكز هذه المجرات.
ويبين الفلكي “بودجان” انه من المحتمل ان تكون هذه الثقوب السوداء العملاقة قد تشكلت اصلا في مراكز وانوية المجرات قبل النجوم نفسها، وهذه النتيجة سوف تغير من اسلوب تفكيرنا حول كيفية نشوء وتطور المجرات والنجوم والثقوب السوداء العملاقة في مراكز وانوية المجرات في الكون.

image_pdfimage_print