تم اكتشاف كمية غبية من الثقوب السوداء التي تتغذى في هذا العنكبوت الكوني

نشطة SMBHs في العنقود الأولي لشبكة العنكبوت. (NASA / CXC / INAF / P. Tozzi et al./NAOJ/NINS/STScI)

تكشف الصور الجديدة لعنقود المجرات العنكبوتية عن عدد كبير بشكل غير عادي من الكتلة الهائلة النشطة الثقوب السوداء .

تُظهر البيانات من مرصد شاندرا للأشعة السينية التي تم جمعها على مدار 8 أيام أنه ، في حجم المساحة التي تم مسحها ، هناك 14 ثقبًا أسودًا في قلوب المجرات ، بما في ذلك مجرة ​​Spiderweb في مركز العنقود الأولي ، تلتهم المواد من الفضاء بجوع. حولهم.

هذا معدل أعلى بكثير من الأحجام الأخرى المماثلة للفضاء ، مما يشير إلى أن ما يصل إلى ربع المجرات الأكثر ضخامة في الكتلة الصغيرة مرتبطة بثقوب سوداء نشطة النمو.

العنقود الأولي لشبكة Spiderweb ، الذي سمي على اسم مجرة ​​Spiderweb في مركزها ، هو مجموعة متزايدة من المجرات التي سافر ضوءها 10.6 مليار سنة ضوئية للوصول إلينا. يعود تاريخه إلى فترة في الزمن الكوني تُعرف باسم 'الظهيرة الكونية' - وهي فترة قصيرة تقارب 2-3 مليار سنة بعد الانفجار العظيم حيث شكلت المجرات نجومًا بمعدل هائج.

اليوم ، أينما كان ، يجب أن يتطور عنقود العنكبوت إلى عنقود مجرات ضخم ومستقر ومترابط جاذبيًا.

إن دراسة مثل هذه المجموعات بينما لا تزال في المراحل الأولى من التجميع يجب أن تعطي نظرة ثاقبة لتطور بنية الكون واسعة النطاق. يمكن أن يخبرنا أيضًا المزيد عن العمليات التي تؤثر على معدلات تكوين النجوم والكتلة الفائقة ثقب أسود (SMBH) نشاط في أعضاء عناقيد المجرات.

14 SMBHs نشطة ، مع Spiderweb Galaxy في الوسط. (NASA / CXC / INAF / P. Tozzi et al./NAOJ/NINS/STScI)

لكننا لا نعرف في الواقع كيف تتطور عناقيد المجرات ، لذلك من الصعب التأكد من المجموعات التي تعتبر عنقودًا أولية حقيقية ، والتي من غير المرجح أن تتغير. لهذا السبب ، يبحث العلماء عن أهداف غير عادية ومثيرة للاهتمام تعرض نشاطًا متعلقًا بالتطور ، تم تأكيده عبر أطوال موجية متعددة.

كانت ملاحظات شاندرا الخاصة بالعنقود الأولي Spiderweb جزءًا من هذه العملية. عندما تقوم SMBH بتجميع المواد بنشاط ، فإن العملية تضخ الطاقة المعروفة باسم 'استجابةفي المجرة من حولها ، والتي بدورها لها تأثير هائل على تكوين النجوم.

قام فريق من العلماء بقيادة عالم الفيزياء الفلكية باولو توزي من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية في إيطاليا بتحويل التلسكوب إلى الكتلة للبحث عن انبعاث الأشعة السينية من تغذية الثقوب السوداء الهائلة.

على الرغم من أن الثقوب السوداء نفسها لا تصدر أي ضوء ، إلا أن التراكم نشيط للغاية لدرجة أنه يرسل ضوءًا عالي الطاقة يتأجج عبر الكون. هذا ما اكتشفه الفريق. في منطقة من الفضاء يبلغ عرضها حوالي 11.3 مليون سنة ضوئية ، شوهد 14 مجرة ​​في العنقود الأولي تصدر أشعة سينية ، مما يشير إلى أن SMBHs نشطة.

صورة متعددة الأطوال الموجية لمجرة العنكبوت. (NASA / CXC / INAF / P. Tozzi et al./NAOJ/NINS/STScI)

هذا أعلى بكثير من العينات الأخرى المماثلة من الفضاء في نفس الحقبة ، مع نفس النطاق من كتل المجرات. وجد الباحثون أن ما يصل إلى 25 في المائة من المجرات الأكثر ضخامة في العنقود الأولي يمكن أن تحتوي على ثقوب سوداء نشطة فائقة الكتلة. هذا أعلى بخمس إلى 20 مرة من العينات الأخرى.

قد يكون لهذا آثار مثيرة للاهتمام لفهمنا لكيفية نمو مجموعات المجرات ، والتأثير على تكوين المجرات وتطورها. يشير الاكتشاف إلى أن هناك شيئًا خاصًا ببيئة العنقود الأولية Spiderweb يؤدي إلى نشاط ثقوب أسود هائل.

ليس من الواضح ما قد يكون هذا العامل البيئي. من الممكن أن تؤدي تفاعلات الجاذبية بين المجرات إلى تحريك المواد حولها ، وتجتاحها نحو مراكز المجرات حيث يمكن أن تلتهمها الثقوب السوداء.

وقال الباحثون إن الاحتمال الآخر هو أن العنقود الأولي قد احتفظ بطريقة ما بكمية كبيرة من الغاز البارد ، مما يسهل على الثقوب السوداء الالتحام أكثر من الغاز الساخن الذي نراه في مجموعات المجرات القريبة. أو ربما تلعب مجموعة من العوامل دورًا في ذلك.

قال الباحثون إن البيانات من الأجهزة التي يمكنها رؤية أطوال موجية مختلفة ، بما في ذلك تلسكوب هابل الفضائي ، يجب أن تساعد في إلقاء بعض الضوء (ها ها) على هذا اللغز.

من خلال استغلال مجموعة البيانات متعددة الأطوال الموجية المتوفرة في حقل Spiderweb ، نخطط لمزيد من استكشاف خصائص أعضاء المجموعة الأولية للأشعة السينية للتحقيق في الآلية الفيزيائية الرئيسية المسؤولة عن إطلاق انبعاث الأشعة السينية ، كتبوا في ورقتهم .

تم قبول البحث في علم الفلك والفيزياء الفلكية ، ومتاح في arXiv .

من نحن

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