خلال الستينيات ، اكتشف العلماء مصدرًا إذاعيًا ضخمًا (يُعرف باسم القوس A *) في مركز درب التبانة ، والذي تم الكشف عنه لاحقًا على أنه ثقوب سوداء فائقة الضخامة (SMBH). منذ ذلك الحين ، علموا أن هذه الخلايا الصخرية الصغيرة (SMBHs) توجد في مركز معظم المجرات الضخمة. إن وجود هذه الثقوب السوداء هو أيضًا ما يسمح لمراكز هذه المجرات أن يكون لها لمعان أعلى من المعتاد - يُعرف أيضًا. نوى المجرة النشطة (AGNs).
في السنوات القليلة الماضية ، لاحظ علماء الفلك أيضًا تدفقات جزيئية سريعة تنبثق من AGNs مما تركهم في حيرة. أولاً ، كان من الغموض كيف يمكن لأي جزيئات أن تنجو من حرارة وطاقة تدفق الثقب الأسود. ولكن وفقًا لدراسة جديدة أنتجها باحثون من جامعة نورث وسترن ، فإن هذه الجزيئات ولدت في الواقع داخل الرياح نفسها. قد تساعد هذه النظرية في تفسير كيفية تشكل النجوم في البيئات القاسية.
ظهرت الدراسة مؤخرا في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية تحت عنوان "أصل التدفقات الجزيئية السريعة في النجوم الزائفة: تكوين الجزيئات في الرياح المجرية التي يقودها AGN." أجريت الدراسة من قبل ألكسندر جي ريتشينجس وأستاذ مساعد كلود أندريه فوشير جيجوير من مركز جامعة نورث وسترن للبحوث والاستكشاف متعدد التخصصات في الفيزياء الفلكية (CIERA).
من أجل دراستهم ، طورت Richings أول رمز كمبيوتر على الإطلاق قادر على نمذجة العمليات الكيميائية التفصيلية في الغاز بين النجوم والتي يتم تسريعها من خلال إشعاع SMBH المتزايد. في هذه الأثناء ، ساهم كلود أندريه فوشير-جيجوير بخبرته ، بعد أن أمضى حياته المهنية في دراسة تكوين المجرات وتطورها. كما أوضح ريتشينج في بيان صحفي صادر عن نورث وسترن:
"عندما تجتاح ريح الثقب الأسود الغاز من مجرتها المضيفة ، يتم تسخين الغاز إلى درجات حرارة عالية ، مما يؤدي إلى تدمير أي جزيئات موجودة. من خلال نمذجة الكيمياء الجزيئية في محاكاة الكمبيوتر لرياح الثقب الأسود ، وجدنا أن هذا الغاز الممزق يمكن أن يبرد لاحقًا ويشكل جزيئات جديدة. "
تم تأكيد وجود تدفقات نشطة من SMBHs لأول مرة في عام 2015 ، عندما استخدم الباحثون وكالة الفضاء الأوروبية مرصد هيرشل الفضائي والبيانات من اليابانية / الأمريكية القمر الصناعي سوزاكو لمراقبة AGN لمجرة تعرف باسم IRAS F11119 + 3257. وقرروا أن مثل هذه التدفقات الخارجية هي المسؤولة عن تصريف المجرات من غازها بين النجوم ، مما يؤثر بشكل كبير على تكوين النجوم الجديدة ويمكن أن يؤدي إلى مجرات بيضاوية "حمراء وميتة".
تمت متابعة ذلك في عام 2017 بملاحظات أشارت إلى أن النجوم الجديدة سريعة الحركة التي تشكلت في هذه التدفقات الخارجية ، وهو أمر اعتقد علماء الفلك سابقًا أنه مستحيل بسبب الظروف القاسية الموجودة داخلهم. من خلال النظرية بأن هذه الجسيمات هي في الواقع نتاج رياح الثقب الأسود ، ريتشينجس Faucher-Giguère تمكنت من معالجة الأسئلة التي أثارتها هذه الملاحظات السابقة.
بشكل أساسي ، تساعد نظريتهم في تفسير التوقعات التي تم إجراؤها في الماضي ، والتي بدت متناقضة للوهلة الأولى. فمن ناحية ، يؤيد التنبؤ بأن رياح الثقب الأسود تدمر الجزيئات التي تصطدم بها. ومع ذلك ، فإنه يتنبأ أيضًا بتكوين جزيئات جديدة داخل هذه الرياح - بما في ذلك الهيدروجين وأول أكسيد الكربون والماء - والتي يمكن أن تولد نجومًا جديدة. كما أوضح فوشير-جيجوير:
"هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها محاكاة عملية تكوين الجزيء بتفاصيل كاملة ، وفي رأينا ، إنه تفسير مقنع للغاية للملاحظة أن الجزيئات موجودة في كل مكان في رياح ثقب أسود فائق الكتلة ، والتي كانت واحدة من أبرز مشاكل في هذا المجال. "
يتطلع Richings و Faucher-Giguère إلى اليوم الذي يمكن فيه تأكيد نظريتهم من خلال مهام الجيل التالي. ويتوقعون أن تكون الجزيئات الجديدة التي تكونت من تدفقات الثقب الأسود أكثر سطوعًا في الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء من الجزيئات الموجودة مسبقًا. حتى عندما تلسكوب جيمس ويب الفضائي يأخذ إلى الفضاء في ربيع عام 2019 ، سيكون قادرًا على رسم خريطة لهذه التدفقات بالتفصيل باستخدام أدوات الأشعة تحت الحمراء المتقدمة.
واحدة من أكثر الأشياء إثارة حول العصر الحالي لعلم الفلك هي الطريقة التي تلقي بها الاكتشافات الجديدة الضوء على الألغاز التي استمرت لعقود. ولكن عندما تؤدي هذه الاكتشافات إلى نظريات تقدم تناظرًا لما كان يُعتقد سابقًا أنه قطع غير متناسقة من الأدلة ، يحدث ذلك عندما تصبح الأمور مثيرة بشكل خاص. في الأساس ، تتيح لنا معرفة أننا نقترب من فهم أكبر لكوننا!
