خلال الفجر الكوني ، كانت الثقوب السوداء الهائلة تتغذى على هالات الغاز ، وخزانات الغاز البارد التي استقرت حول بعض المجرات البدائية للكون. هذا هو السبب في أن هذه الثقوب السوداء الهائلة ، “الوحوش” الكونية الحقيقية ، نمت بسرعة كبيرة في هذه الفترة من تاريخ الكون.
تم عمل هذه الملاحظة بمساعدة مرصد ESO’s Large Large Telescope ، وهو مرصد جنوب أوروبا ، والذي يساعد على وضع قطعة أخرى في اللغز تساعد على فهم كيفية تشكل الهياكل الكونية قبل أكثر من 12 مليار سنة خلف. نُشر البحث اليوم في مجلة Astrophysical Journal ، حيث أبلغ عن عمل فريق يضم الباحث البرتغالي Tiago Costa ، الذي يقوم بأبحاث ما بعد الدكتوراه في معهد Max Planck للفيزياء الفلكية ، في Garching bei München ، ألمانيا.
- لاحظت هالة الغاز بواسطة MUSE حول اندماج مجرة رأيتها ALMA
تُظهر هذه الصورة أحد الهالات الغازية التي لوحظت مؤخرًا بواسطة أداة MUSE ، والتي تم تركيبها على تلسكوب ESO’s Large Large ، متراكبة على صورة قديمة لانصهار مجرة رأيتها ALMA. الهالة الضخمة لغاز الهيدروجين زرقاء وبيانات ALMA برتقالية. ترتبط الهالة بالمجرة التي تحتوي على كوازار في مركزها. الهيدروجين الغازي ، وهج خافت ، هو مصدر الغذاء المثالي للثقب الأسود الهائل الموجود في وسط الكوازار. @ ESO / Farina et al. ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)، Decarli et al.
“data-title =” الهالة الغازية التي لاحظتها MUSE حول اندماج المجرات التي شاهدتها ALMA – تتغذى “الوحوش” على خزانات الغاز في المجرات البدائية – SAPO Tek “>
- صورة فنية لكوازار بعيد تحيط بهالة من الغاز
يوضح هذا الرسم التوضيحي هالة من الغاز تحيط بالكوازار في أوائل الكون. يحتوي الكوازار البرتقالي على طائرتين قويتين وثقب أسود فائق الكتلة في وسطه ، محاط بقرص مترب. تظهر هالة غاز الهيدروجين اللامعة باللون الأزرق. لاحظ فريق من علماء الفلك 31 كوازار شوهدت قبل أكثر من 12.5 مليار سنة ، في وقت كان الكون لا يزال صغيرًا جدًا ، عمره 870 مليون عام فقط. وقد وجد علماء الفلك أن 12 من هذه النجوم الزائفة محاط بخزانات غاز ضخمة: هالات من غاز الهيدروجين البارد الكثيف الذي يمتد حتى 100000 سنة ضوئية من الثقوب السوداء المركزية ، مع مليارات من الكتل الشمسية. هذه الرواسب الغازية هي المصدر “الغذائي” المثالي للحفاظ على نمو الثقوب السوداء الهائلة في أوائل الكون. @ ESO / M. Kornmesser
“data-title =” صورة فنية لكوازار بعيد محاط بهالة من الغاز – تتغذى “الوحوش” على خزانات الغاز في المجرات البدائية – SAPO Tek “>
يوضح إيمانويل باولو فارينا من المعهد: “يمكننا أن نثبت لأول مرة أن المجرات البدائية لديها ما يكفي من” الطعام “في جوارها لتكون قادرة على التسبب في نمو الثقوب السوداء الهائلة في مراكزها مع الحفاظ على تكوين النجوم المكثف”. ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرغ ، ألمانيا ، الذي قاد أعمال البحث.
كيف كانت الثقوب السوداء الهائلة تنمو كثيرًا وفي وقت مبكر جدًا من تاريخ الكون كانت لغزًا ، ومن الممكن الآن تجميع قطعة أخرى لفهم هذه الظاهرة. يشرح الباحث أن التقديرات تشير إلى أن الثقوب السوداء الأولى ، التي يجب أن تكونت من انهيار النجوم الأولى ، نمت بسرعة كبيرة ، ولكن حتى الآن ، لم يكتشف علماء الفلك “طعام الثقب الأسود” – أي الغاز و الغبار – بكميات عالية بما يكفي لشرح هذا النمو السريع.
كشفت الملاحظات التي تم الحصول عليها سابقًا باستخدام ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) عن كمية هائلة من الغبار والغاز في هذه المجرات البدائية ، ولكن يبدو أنها تؤدي إلى تكوين نجم شديد للغاية ، مما يشير إلى أنه يمكن ترك القليل جدًا من المواد لإطعام ثقب أسود.
الكوازارات المليارات من السنين
للكشف عن هذا اللغز ، استخدم فارينا وفريق من الباحثين من عدة دول ، بما في ذلك البرتغالي تياغو كوستا ، أداة MUSE (متعددة الوحدات الطيفية المستكشفة) ، التي تم تركيبها على تلسكوب ESO الكبير جدًا (VLT) ، الذي تم تثبيته في صحراء شيلي. أتاكاما ، لدراسة الكوازارات ، أجسام مضيئة للغاية تقع في وسط المجرات الضخمة وتتغذى من الثقوب السوداء الهائلة.
من خلال هذه الدراسة ، لوحظ 31 كوازار ، شوهدت منذ أكثر من 12.5 مليار سنة ، في وقت كان الكون لا يزال صغيرًا جدًا ، مع عمر 870 مليون عام فقط. يقول البيان الصادر عن ESO ، إنها واحدة من أكبر العينات المدروسة من الكوازارات البدائية للغاية في تاريخ الكون.
أثناء التحقيق ، وجد علماء الفلك أن 12 من هذه الكوازارات محاطة بخزانات غاز ضخمة. إنها هالات من غاز الهيدروجين البارد الكثيف الذي يمتد إلى 100000 سنة ضوئية بعيدًا عن الثقوب السوداء المركزية ، مع مليارات من الكتل الشمسية. ووجد الفريق أيضًا أن هذه الهالات الغازية مرتبطة بقوة بالمجرات ، وبالتالي تزودها بمصدر “طعام” مثالي للحفاظ على نمو الثقب الأسود وتكوين النجوم المكثف.
اعتبرت حساسية MUSE المركبة على VLT “حاسمة” في دراسة الكوازارات. تقول فارينا: “من خلال بضع ساعات فقط من المراقبة لكل هدف ، تمكنا من التحقيق في محيط أكبر الثقوب السوداء وأكثرها جوعًا في الكون البدائي”.
على الرغم من أن الكوازارات مشرقة للغاية ، إلا أن خزانات الغاز التي تحيط بها أكثر صعوبة في مراقبتها. ومع ذلك ، كان من الممكن اكتشاف التوهج الخافت لغاز الهيدروجين في الهالات ، مما سمح لعلماء الفلك باكتشاف هذه الرواسب “الغذائية” التي تغذي الثقوب السوداء الهائلة في أوائل الكون.
من المتوقع أن يساعد التلسكوب الكبير للغاية (ELT) التابع لـ ESO العلماء في المستقبل القريب على الكشف عن مزيد من التفاصيل حول المجرات والثقوب السوداء الهائلة التي كانت موجودة في أول ملياري سنة بعد الانفجار العظيم. .
