يكتشف علماء الفلك فقاعات راديو عملاقة تتوسع من قلب مجرة ​​درب التبانة

لا تزال المنطقة الواقعة في مركز مجرتنا مليئة بالغموض ، لكن علماء الفلك وجدوا للتو دليلًا على ماضيها: فقاعات ضخمة ، مشعة للراديو ، تمتد 700 سنة ضوئية على جانبي الطائرة المجرية.

يعتقد الباحثون أنها يمكن أن تكون نتيجة انفجار ضخم من مجرتنا الهائلة ثقب أسود ، القوس A *. منذ ملايين السنين ، كان هذا الانفجار البركاني قد اخترق الوسط النجمي في اتجاهات متعاكسة من الثقب الأسود الهائل.

إذا كانت 'فقاعات المجرة' تبدو مألوفة لك قليلاً ، فنحن بحاجة إلى توضيح أنها كذلك ليس ال فقاعات ضخمة من أشعة جاما اكتشفه تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما في عام 2010 ، ويمتد فوق وتحت مستوى المجرة لمسافة إجمالية قدرها 50000 سنة ضوئية.

هذه الفقاعات الأخيرة هي شيء جديد ، ولم يرها علماء الفلك من قبل. لكنها من بين أكبر الهياكل في مركز مجرتنا ، وتكشف عن معلومات جديدة حول ديناميات نواة مجرتنا.

إن مركز مجرتنا هادئ نسبيًا عند مقارنته بالمجرات الأخرى ذات المركز النشط جدًا الثقوب السوداء ، أوضح عالم الفيزياء الفلكية إيان هيوود من جامعة أكسفورد .

ومع ذلك ، يمكن أن يصبح الثقب الأسود المركزي لمجرة درب التبانة نشطًا بشكل غير معهود ، ويشتعل عندما يلتهم بشكل دوري كتلًا ضخمة من الغبار والغاز. من المحتمل أن يكون أحد جنون التغذية هذا قد أثار نوبات قوية أدت إلى تضخيم هذه الميزة غير المرئية من قبل.

(ساراو / أكسفورد)

تلميحات الهياكل ظهرت لأول مرة في الثمانينيات عندما اكتشف عالم الفلك والفيزيائي فرهاد يوسف زاده وزملاؤه من جامعة نورث وسترن شيئًا غريبًا في مركز المجرة: خيوط غاز طويلة ورفيعة وعالية التنظيم ومغناطيسية للغاية ، يبلغ طولها عشرات السنين الضوئية وعرضها سنة ضوئية واحدة فقط. السنكروترون موجات الراديو.

هذه الهياكل الغريبة لم يتم ملاحظتها في أي مكان آخر ، وأصلها بقي لغزا لعقود.

لكن شيئًا ما تغير. مرصد جنوب أفريقيا لعلم الفلك الراديوي تلسكوب ميركات يتكون من 64 هوائيًا لاسلكيًا مترابطًا يوفر حساسية 'غير مسبوقة' في الأطوال الموجية الراديوية ، في موقع مثالي في نصف الكرة الجنوبي لالتقاط صور عميقة لمركز المجرة.

قام الفريق الدولي بتحويل التلسكوب إلى قلب مجرة ​​درب التبانة. وللمرة الأولى ، تمكنوا من رؤية هياكل فقاعات الراديو هذه ، باهتة ولكن يمكن اكتشافها ، وسط وهج الراديو الساطع بشكل لا يصدق في المنطقة.

قد يكون الحدث الذي تسبب في ذلك هو المسؤول عن تسريع الإلكترونات التي أدت إلى انبعاث السنكروترون الذي لوحظ في الخيوط في مركز المجرة.

'فقاعات الراديو المكتشفة مع MeerKAT تلقي الآن الضوء على أصل الخيوط ،' Yusef-Zadeh said . 'تقريبًا كل الخيوط التي يزيد عددها عن 100 خيوط محصورة بفقاعات الراديو.'

يمتد الهيكل الذي يتخذ شكل الساعة الرملية بأكمله إلى 1400 سنة ضوئية ، وهو متماثل بشكل غير عادي. يوفر هذا التناسق بعض الدلائل على سبب خلقها ؛ الحجم ، مقيدًا بسرعة الضوء ، يضع حدًا أقصى يبلغ بضعة ملايين من السنين لعمرهم.

(هيوود وآخرون ، نيتشر ، 2019)

قال عالم الفلك ويليام كوتون من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي: 'إن شكل وتماثل ما لاحظناه يوحي بقوة بأن حدثًا قويًا بشكل مذهل قد حدث قبل بضعة ملايين من السنين بالقرب من الثقب الأسود المركزي لمجرتنا'.

ربما كان سبب هذا الانفجار هو سقوط كميات هائلة من الغاز البينجمي على الثقب الأسود ، أو انفجار هائل لتكوين النجوم أدى إلى موجات صدمية تتدفق عبر مركز المجرة.

'في الواقع ، هذه الفقاعات النشطة المتضخمة في الغاز الساخن المؤين بالقرب من مركز المجرة ، تنشطها وتولد موجات الراديو التي يمكننا اكتشافها هنا على الأرض في النهاية.'

على الرغم من أن فقاعات الراديو أصغر حجمًا وأقل نشاطًا من فقاعات فيرمي - 7 × 10⁵²ergs مقارنة بـ 10⁵⁶قال الباحثون إنه من الممكن أن تكون أحداث مماثلة قد خلقت كلتا المجموعتين من الفقاعات.

من الممكن أيضًا أن تكون كلتا المجموعتين من الفقاعات قد تم إنشاؤها بواسطة سلسلة مرتبطة من الأحداث. ربما يمكن أن تخبرنا الملاحظات المستقبلية عبر مجموعة من الأطوال الموجية بالمزيد.

تم نشر البحث في طبيعة سجية .