Sci - nature wiki

توضح نظرية الثقب الأسود أخيرًا كيفية تشكل المجرات

0

من أعظم الألغاز في علم الفلك كيف تتشكل المجرات. يدور الخلاف حول سبب تجمع النجوم في “أكوان جزيرة” بدلاً من الانتشار بالتساوي عبر الكون.

يأتي أحد الأدلة من ملاحظة أن معظم المجرات تحتوي على ثقوب سوداء ضخمة في مراكزها. وقد أدى ذلك إلى اقتراح أن المجرات تتشكل حول الثقوب السوداء والتي تعمل كبذور لهذه العملية.

لكن هناك مشكلة في هذه الفكرة. إذا كان هذا صحيحًا ، يجب أن يمنع شيء ما النجوم من السقوط في الثقوب السوداء أثناء تشكلها ، لكن لا أحد يعرف ماذا.

رياح التغيير

الآن تشرح نظرية جديدة للثقوب السوداء هذه العملية. يقول ستيفن أدلر ، من جامعة برينستون في نيو جيرسي ، إن النظرية الجديدة “تعطي آلية عامة يمكن من خلالها للثقب الأسود المركزي أن يحفز تكوين المجرات”.

تستند نظرية أدلر الجديدة إلى الطريقة التي تتفاعل بها الثقوب السوداء مع الطاقة المظلمة ، والتي يعتقد علماء الفلك أنها تملأ الكون. ويقول إن هذه الطاقة تتسبب في تسرب الثقوب السوداء للمادة ، مما يخلق “رياحًا” من الجسيمات التي تتدفق بعيدًا.

عندما تصطدم هذه الرياح بالمادة المتساقطة ، يلغي الزخم تاركًا نواتج الاصطدام على مسافة معينة من الثقب الأسود. هذه هي المسألة التي تتشكل بعد ذلك في النجوم.

هذه فكرة مثيرة للاهتمام يمكن أن تشرح أخيرًا كيفية تشكل المجرات ولماذا تلعب الثقوب السوداء دورًا أساسيًا في هذه العملية.

ومع ذلك ، فإن Adler هو أول من يعترف بأن نظريته الجديدة بحاجة إلى مزيد من التطوير. على سبيل المثال ، تركز حساباته المبكرة على الثقوب السوداء غير الدوارة ، والتي يسهل معالجتها نظريًا. هناك حاجة إلى مزيد من العمل لفهم كيف يمكن لثقب أسود دوار أن ينتج هذا النوع من “الرياح”.

ثم هناك قضية الزخم الزاوي الذي يجب أن تكتسبه النجوم لتنتهي في مدار حول ثقب أسود. يجب أن تأخذ النظرية الجديدة في الاعتبار هذا الزخم. أثار أدلر هذه وغيرها من القضايا التي تحتاج نظريته إلى معالجتها.

ثقب أسود عملاق

أبعد من ذلك هو دليل الملاحظة. إذا كان أدلر محقًا ، وأصدرت الثقوب السوداء “ريحًا” بهذه الطريقة ، يجب أن يكون علماء الفلك قادرين على رؤية دليل عليها ، ربما حتى في مجرتنا التي تخفي ثقبًا أسود هائلًا يسمى القوس A * في مركزها. ما الشكل الذي يجب أن يتخذه هذا الدليل هو سؤال مهم لأدلر.

يجب أن تكون عملية تشكل النجوم بالقرب من الثقوب السوداء مرئية أيضًا ، خاصة بالنسبة للأجيال الأولى من النجوم في الكون المبكر. ومع ذلك ، فإن هذه الحقبة المبكرة ليست مرئية حاليًا لعلماء الفلك.

لحسن الحظ ، بنى علماء الفلك تلسكوبًا قادرًا على مراقبة هذه الظروف في الكون المبكر. تم إطلاق الجهاز ، المسمى تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، بنجاح في وقت سابق من هذا الشهر وهو حاليًا في طريقه لبدء عمليات المراقبة في وقت لاحق من هذا العام.

مع أي حظ ، بحلول ذلك الوقت ، سيكون لدى Adler فكرة أفضل عما تبحث عنه بالضبط.


المرجع: الآلية التي يمكن من خلالها للثقب الأسود “المتسرب” أن يحفز تكوين المجرة: arxiv.org/abs/2112.12491

Leave A Reply

Your email address will not be published.