هناك شكل غريب في وسط أندروميدا ، وعلماء الفلك يعرفون السبب أخيرًا

أندروميدا تم تصويرها بواسطة مستكشف مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال التابع لناسا. (NASA / JPL-Caltech / UCLA)

هناك مجموعة من النجوم على شكل غامض في مركز مجرة أندروميدا ، على بعد 2.5 مليون سنة ضوئية وجار لمجرة درب التبانة. لقد تسبب في قيام علماء الفلك بتجعيد حواجبهم وضرب ذقونهم لعقود في هذه المرحلة.

ومع ذلك ، بحث جديد في كيفية المجرات - وفائق الكتلة الثقوب السوداء في مراكزهم - يمكن أن تتصادم معًا قد تقدم تفسيرًا لهذه المجموعة. يبدو أنه قد يكون ناتجًا عن 'ركلة' جاذبية ، شيء مشابه لارتداد بندقية صيد ولكن على نطاق كوني.

تشير هذه الدراسة الأخيرة إلى أن الركلة ستكون قوية بما يكفي لإنشاء كتلة مطولة من ملايين النجوم - المعروفة تقنيًا باسم القرص النووي غريب الأطوار - بدلاً من نوع العنقود النجمي المتماثل الذي سيكون عادةً في مركز مجرة ​​مثل أندروميدا.

عندما تندمج المجرات ، ستجتمع ثقوبها السوداء الهائلة معًا وتصبح في النهاية مفردة ثقب أسود ، يقول عالم الفيزياء الفلكية تاتسويا أكيبا ، من جامعة كولورادو بولدر. 'أردنا أن نعرف: ما هي عواقب ذلك؟'

لمعرفة ذلك ، أجرى الفريق عمليات محاكاة حاسوبية لتصادم الثقوب السوداء الهائلة. ستكون القوة الناتجة كافية لسحب مدارات النجوم بالقرب من مركز مجرة ​​إلى شكل ممتد ، كما رأينا في أندروميدا ، وفقًا للحسابات.

عندما تصطدم المجرات ، يُعتقد أن الثقوب السوداء الخاصة بها تدور حول بعضها البعض ، وتلتقط السرعة قبل أن تصطدم ببعضها البعض في النهاية. كما يمكنك أن تتخيل ، فإن هذا يولد قدرًا كبيرًا من الطاقة ، يتم إطلاقه في موجة الجاذبية البقول - نحن نتحدث عن التموجات الحرفية في نسيج المكان والزمان.

في حين أن الموجات الناتجة عن عمليات الاندماج هذه لا تؤثر على نجوم المجرة بشكل مباشر ، إلا أنها يمكن أن تؤثر على مواقعها. استنادًا إلى النماذج التي وضعها الباحثون معًا ، يمكن إعطاء الثقب الأسود الهائل المتبقي هزة قوية في اتجاه واحد. إذا لم تكن الطلقة قوية جدًا (أو ضعيفة جدًا) ، فيمكنها سحب مجموعة من النجوم القريبة معها.

'أولئك موجات الجاذبية ستحمل الزخم بعيدًا عن الثقب الأسود المتبقي ، وستحصل على ارتداد ، مثل ارتداد البندقية ، يقول اكيبا .

مدار النجوم حول ثقب أسود فائق الكتلة قبل (l) وبعد (r) 'ركلة' الجاذبية. (ستيفن بوروز / جيلا)

يمكن لبعض الثقوب السوداء فائقة الكتلة أن تتحرك بسرعة كبيرة ، وتهرب تمامًا من مجرتهم الأصلية. أما بالنسبة لأولئك الذين لا يفعلون ذلك ، فلا يزال بإمكانهم ترك العناقيد النجمية مشوهة في قرص نووي غريب الأطوار ، كما يبدو.

يُعتقد أن هناك ما يصل إلى 2 تريليون مجرة ​​في الكون ، ولا تتبع جميعها نفس النمط. يقول الباحثون إن عملهم يمكن أن يساعد في تفسير بعض التنوع في مجموعات النجوم التي تظهر خارج أندروميدا ودرب التبانة.

الخطوة التالية لهذا النوع المعين من التحليل هي توسيع نطاقه من المئات من النجوم المستخدمة في نماذج الكمبيوتر هذه ملايين من النجوم ، وربما لتطبيق نفس نهج المحاكاة على المجرات من أنواع مختلفة أيضًا.

'هذه الفكرة - إذا كنت في مدار حول جسم مركزي وطير هذا الجسم فجأة - يمكن تصغيرها لفحص العديد من الأنظمة المختلفة ،' تقول عالمة الفيزياء الفلكية آن ماري ماديجان ، من جامعة كولورادو بولدر.

تم نشر البحث في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.