ماذا يحدث عندما ينطفئ الثقب الأسود الهائل في المجرة؟ هذه المجرات الراديوية المحتضرة يمكن أن تظهر لنا

اكتشف علماء الفلك مجموعة غير مرئية حتى الآن مما يسمى “المجرات الراديوية” ذات “فصوص الراديو” الباهتة. يكشف هذا الاكتشاف عما يحدث عندما تتوقف محركات الثقب الأسود الهائلة التي تشغل هذه التدفقات الهائلة والمزدهرة من البلازما. ويزيد هذا الاكتشاف من فهمنا لدورات حياة المجرات.

قام الفريق الذي يقف وراء هذا البحث بدراسة 14 مرشحًا لمجرات راديوية باهتة أو متبقية موجودة في منطقة من السماء فوق الأرض، تمت دراستها بشكل مكثف بواسطة XMM-نيوتن مركبة فضائية للأشعة السينية، تسمى مجال هيكل XMM-نيوتن واسع النطاق (XMM-LSS).

المجرات الراديوية وهي شديدة السطوع في موجات الراديو وتتميز بفصوص ضخمة من الغاز يمكن أن تمتد لملايين السنين الضوئية. تمثل المجرات الراديوية المتبقية المرحلة النهائية في تطور المجرات الراديوية، وعند هذه النقطة تتدفق النفاثات من المناطق المركزية للمجرات، أو النوى المجرية النشطة (AGNs) المدعومة بالتغذية. الثقوب السوداء الهائلة، تم إيقاف تشغيله. ولذلك، لم تعد هذه النفاثات قادرة على تجديد فصوص الراديو الواسعة، مما يؤدي إلى تلاشيها تدريجيًا.

قام الباحثون بدراسة مجال XMM-LSS باستخدام التلسكوب الراديوي ميركات، مجموعة من 64 هوائيًا تقع في المنطقة الشبيهة بالصحراء في كيب الشمالية بجنوب إفريقيا Jansky مصفوفة كبيرة جدًا، و الوعود شبكة (صفيف منخفض التردد).

سمح لهم هذا المزيج القوي من الملاحظات بدراسة كيفية تغير الانبعاثات الراديوية الصادرة عن فصوص المجرات الراديوية مع “تقدم عمر” الجسيمات داخلها وفقدانها للطاقة.

سمح هذا للباحثين بتحديد أن 12 من أصل 14 مرشحًا هي في الواقع بقايا مجرات راديوية، في حين تظل المجرتان الأخريان مجرتين راديويتين نشطتين.

اكتشف الفريق أيضًا شيئًا ملفتًا للنظر فيما يتعلق ببقايا المجرات الراديوية الـ 12 المؤكدة.

الشيء الوحيد الذي برز حقًا في هذه الدراسة هو أعمار هذه البقايا، والتي يبدو أنها كانت تتلاشى لمدة تتراوح بين 8 ملايين و42 مليون سنة، حيث يبلغ متوسط ​​”عمر التلاشي” 12 مليون سنة.

هذا العمر أصغر من الأعمار التي تم قياسها لبقايا المجرات الراديوية، مما قد يشير إلى أن علماء الفلك قد فقدوا مجموعة من البقايا قصيرة العمر.

لم تكن هذه هي النتيجة الاستثنائية الوحيدة في هذه الدراسة. ووجد العلماء أيضًا أن البقايا التي نظروا إليها موجودة في نطاق واسع من المراحل التطورية، حيث يمتلك بعضها نفاثات تم إيقاف تشغيلها للتو، بينما يكون البعض الآخر أكثر تطورًا، حيث تم “إيقاف تشغيله” منذ فترة طويلة.

تمثل النتائج الجديدة خطوة كبيرة إلى الأمام في فهم دورات حياة المجرات الراديوية، وكذلك كيفية عمل الثقوب السوداء الهائلة كمحركات تشغل النفاثات التي تحرك فصوص الراديو الواسعة.

تم نشر بحث الفريق في 14 يوليو في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.