اكتشف العلماء المصدر المفاجئ للسحب الغريبة بالقرب من الثقب الأسود الهائل في مجرة ​​درب التبانة

تظهر الملاحظات وعمليات المحاكاة الجديدة التي أجراها فريق بحث بقيادة MPE أن نجمًا ثنائيًا ضخمًا بالقرب من مركز مجرتنا يشكل سلسلة من سحب الغاز الغامضة، وهي كتل مدمجة تساعد في تغذية النجوم فائقة الكتلة. الثقب الأسود القوس أ*.

مركز ال درب التبانة هي واحدة من البيئات الأكثر ازدحاما ونشاطا في مجرتنا. يوجد في قلبه الثقب الأسود الهائل Sagittarius A* (Sgr A*)، وهو محاط بالنجوم والغاز والغبار الذي يتحرك عبر مجال جاذبية شديد. تمنح هذه المنطقة علماء الفلك فرصة نادرة لدراسة كيفية تصرف المواد بالقرب من الثقب الأسود وكيفية استقبال الثقوب السوداء للمادة التي تبقيها نشطة.

خلال العقدين الماضيين، استخدم علماء الفلك عمليات الرصد بالأشعة تحت الحمراء للكشف عن عدة سحب غازية صغيرة وكثيفة بالقرب من القوس A*. قد تساعد هذه الكتل المدمجة في تفسير كيفية شق الغاز طريقه نحو الثقب الأسود. ومع ذلك، فإن أصلها والعمليات التي شكلتها ظلت غير واضحة.

G-Clouds: عائلة متنامية

حدد علماء الفلك لأول مرة سحابة مدمجة من الغاز المتأين تسمى G2 في عام 2012. وتحتوي على عدد قليل من المواد ذات الكتلة الأرضية، وتنبعث منها ضوء الهيدروجين والهيليوم، وهو نموذجي للغاز الساخن الممزوج بالغبار. يتحرك G2 حول Sgr A* في مدار ممتد وله ميزة لاحقة باهتة تسمى G2t. عندما أعاد علماء الفلك فحص البيانات القديمة، سرعان ما وجدوا جسمًا مشابهًا، G1، يتبع مسارًا مشابهًا.

تم اقتراح أن تكون G1 وG2 وG2t عبارة عن عقد كثيفة داخل نفس تيار الغاز. حتى التغيرات المتواضعة في الكثافة يمكن أن تجعل سحابة الغاز تبدو متكتلة، لأن سطوعها يرتفع مع مربع كثافتها. وفي الآونة الأخيرة، وجد الباحثون أن المواد من ذيل G2 قد تكثفت في كتلة ثالثة مدمجة على مسار مماثل، والتي يمكن للمرء أن يطلق عليها الآن G3، باستثناء أن هذا الاسم كان قد أُعطي بالفعل لجسم مختلف. تشكل الأجسام معًا هيكلًا متصلاً، وهو التدفق G1–2–3، الذي يتتبع حركة الغاز عبر مركز المجرة.

تشير النماذج إلى أنه إذا سقطت كتلة واحدة نحو الداخل كل عقد تقريبًا، حاملة حوالي كتلة الأرض من المادة، فيمكنها توفير ما يكفي من الغاز للحفاظ على النشاط الحالي للقوس A*. ولهذا السبب، فإن تحديد كيفية تشكل هذه الكتل أمر أساسي لفهم كيفية تغذية الثقب الأسود.

البحث عن المصدر

لقد نظر علماء الفلك في عدة مصادر محتملة للسحب، بما في ذلك الرياح القادمة من النجوم الضخمة، والأحداث الانفجارية مثل المستعرات، والمواد التي جردتها جاذبية القوس أ*. للتحقيق في هذه الاحتمالات، استخدم فريق دولي بقيادة MPE أجهزة قياس الطيف بمساعدة البصريات التكيفية SINFONI وERIS، والتي يمكنها إنتاج أطياف الأشعة تحت الحمراء التفصيلية. من خلال التركيز على خط انبعاث الهيدروجين Brackett-γ، أعاد الفريق بناء مدارات السحب الثلاث باستخدام مواقعها وسرعاتها.

أظهرت النتائج أن G1 وG2 وG2t تتحرك في مدارات بنفس الشكل والاتجاه تقريبًا. ومن المستبعد للغاية أن تشترك ثلاثة أجسام غير مرتبطة ببعضها في مثل هذه الخصائص المدارية المحددة عن طريق الصدفة. ويشير هذا إلى أصل مشترك لجميع المجموعات الثلاث.

نجم ثنائي باعتباره الخالق

من خلال تتبع تدفق الغاز إلى الخلف عبر الفضاء والسرعة الشعاعية، وجد الباحثون مصدرًا معقولًا: IRS 16SW، وهو نجم ثنائي ضخم ملامس يقع في قرص النجوم الشابة التي تدور في اتجاه عقارب الساعة حول Sgr A*. يمكن تفسير الاختلافات الطفيفة بين مدارات السحابة G من خلال حركة النجم الثنائي.

وتعزز عمليات المحاكاة الهيدروديناميكية هذا التفسير. لقد أظهروا أن كتل الغاز يمكن أن تنشأ عندما تصطدم الرياح النجمية الثنائية بالمواد القريبة، مما يؤدي إلى حدوث صدمة بين النجمين. في تلك المنطقة، يتراكم الغاز، ويصبح مضغوطًا، وينفصل في النهاية على شكل كتل منفصلة تتحرك نحو الداخل، على غرار ما لاحظه علماء الفلك في غاسل G1–2–3.

ماذا يعني ذلك؟

تشير النتائج إلى أن النجوم الضخمة القريبة من مركز المجرة قد تغذي المواد بشكل مستمر نحو الثقب الأسود من خلال رياحها النجمية.

وتربط النتيجة تطور النجوم وحركة الغاز وتغذية الثقب الأسود في صورة واحدة، توضح كيف يمكن ربط تكوين النجوم ونشاط الثقب الأسود حتى داخل مجرة ​​درب التبانة.

المرجع: “تدفق الغاز G1–2–3 في مركز المجرة” بقلم S. Gillessen، F. Eisenhauer، J. Cuadra، R. Genzel، D. Calderon، S. Joharle، T. Piran، DC Ribeiro، CMP Russell، M. Sadun Bordoni، A. Burkert، G. Bourdarot، A. Drescher، F. Mang، T. Ott، G. Agapito، A. A. Agudo Berbel، A. Baruffolo، M. Bonaglia، M. Black، R. Briguglio، Y. Cao، L. Carbonaro، G. Cresci، Y. Dallilar، R. Davies، M. Deysenroth، I. Di Antonio، A. Di Cianno، G. Di Rico، D. Doelman، M. Dolci، S. Esposito، D. Fantinel، D. Ferruzzi، H. Feuchtgruber، NM Förster Schreiber، A. M. Glauser، P. Grani، M. Hartl، D. Henry، H. Huber، C. Keller، M. Kenworthy، K. Kravchenko، J. Lightfoot، D. Lunney، D. Lutz، M. Macintosh، F. Mannucci، D. Pearson، A. Puglisi، S. Rabien، C. راو، أ. ريكاردي، ب. سالاسنيتش، ت. شيميزو، ف. سنيك، إي. ستورم، إل جي تاكوني، دبليو. تايلور، أ. فالنتيني، سي. وارنج، وإم. زومبيرو، 9 مارس 2026، علم الفلك والفيزياء الفلكية.
دوى: 10.1051/0004-6361/202555808

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.