لطالما حير التركيز العالي للنجوم الشابة الضخمة في وسط درب التبانة علماء الفلك.بسبب
نجوم شابة حول ثقب أسود هائل
في وسط مجرة درب التبانة، تتحرك النجوم الشابة الضخمة في مدارات ضيقة حول ثقب أسود هائل.وجدت دراسة من عام 2000 أن معظمهم يتحركون في اتجاه عقارب الساعة في نفس الاتجاه حول القوس A *.
تحليل إضافي لعينة من 13 نجمة ،تقع على بعد 0.4 فرسخ فلكي (1.3 سنة ضوئية) من مركز المجرة ، واكتشفت ميزة غير عادية: 10 منها تقع داخل قرص رفيع مائل بالنسبة لمستوى المجرة. في وقت لاحق ، اقترح العلماء وجود قرص ثان ، يتكون أيضًا من نجوم فتيّة ، لكنه يختلف قليلاً في ميله إلى مستوى المجرة.
حتى الآن ، لم يكن معروفًا كيف يمكن للنجومشكل قريب جدًا من الثقب الأسود. في مثل هذه المسافة القريبة ، يجب أن تواجه جميع الأجسام قوى مدّية قوية: مجال جاذبية قوي جدًا وغير متجانس للثقب الأسود يمد الأجسام القريبة. هذه الظاهرة تسمى السباغيتيت. غالبًا ما يؤدي إلى موت النجوم المتكونة بالفعل. لا يمكن ببساطة أن تتجمع جلطات المادة في مثل هذه الظروف لبدء تفاعل نووي حراري.
رسم فنان لنجم يتمدد عند الاقتراب من أفق حدث الثقب الأسود. الصورة: ESO، ESA / Hubble، M. Kornmesser
ما الفرضيات التي تفسر هذه الظاهرة؟
يتطلب وجود قرصين نجميين منفصلينالحلقات الفردية لتشكيل النجوم. يمكن أن يمر بينهما حوالي مليون سنة. اقترح الباحثون عدة نماذج لأصل هذه النجوم ، والتي يمكن تقسيمها إلى نوعين: التكوين في المكان أو الهجرة بعد التكوين في مجموعة بعيدة.
أولا ، نتيجة تدمير المد والجزريمكن أن تشكل السحابة الجزيئية قرص تراكم. تؤدي هذه العملية إلى تكوين بنية دقيقة يبلغ قطرها حوالي 100000 ضعف حجم الشمس. تحت تأثير جاذبيته ، يمكن أن يتفتت مثل هذا القرص نظريًا إلى عدة نجوم. يمكن أن تتسبب عمليات مماثلة أيضًا في تصادم العديد من السحب الجزيئية.
ثانيًا ، يمكن أن تكون هذه النجوم فيكتلة ضخمة بعيدة بما يكفي لتجنب اضطراب المد والجزر. بعد ذلك ، نتيجة للعمليات الديناميكية ، يمكنهم الهجرة إلى مركز المجرة.
كلا الخيارين معقول. ولكن من أجل تشكيل أقراص مائلة بزوايا مختلفة لمستوى المجرة ، يلزم إجراء عمليات ديناميكية معقدة.
ما البديل الذي اقترحه علماء الفيزياء الفلكية؟
رسم توضيحي فني لانفجار اضطراب المد والجزر. الصورة: ESA / C. كاريو
اقترح باحثون في جامعتي ستوني بروك وموناش أنه عندما يتم تدمير نجم بفعل قوى المد والجزر لثقب أسود فائق الكتلة ، فإنه يمهد الطريق لتكوين نجم جديد.
في مناسبات نادرة عندما يقتحم نجميشرح العلماء أنه جزء من الثقب الأسود ، فإنه يقذف نفاثة من المادة. يتمدد شرنقة الغاز المحيطة بهذه الطائرة بشكل عمودي على الطائرة. يضغط الغاز المحيط ويخلق ضغطًا كافيًا حتى تتمكن كتل الغاز من التغلب على سحب المد والجزر للثقب الأسود وتشكيل نجوم جديدة.
في حين أن الشرنقة المتوسعة تحفز تكوين النجوم بشكل عمودي على الطائرة ، فإن النفاثة نفسها تخلقمخروط من الغاز شديد السخونة يثبط تكوين النجوم على طوله بالكامل.أظهرت عمليات المحاكاة أن الجمع بين هذه العوامل يؤدي إلى تكوين النجوم في قرص رقيق ، مع ارتباط اتجاه القرص بمدار النجم المنهار.
نمذجة تشكيل النجوم من شرنقة تشكلت بعد انفجار المد والجزر. الصورة: روزالبا بيرنا ، إيفجيني جريشين ، رسائل مجلة الفيزياء الفلكية
لاحظ الباحثون أن هذه الطريقة هي التي تضمن تكوين أقراص من عدة نجوم مائلة بزاوية عشوائية إلى المستوى المجري للأقراص.
كم مرة يحدث هذا؟
يتسبب الثقب الأسود الهائل لمجرة درب التبانة في حدوث ذلكيحدث اضطراب المد والجزر لنجم كل 10000-100000 سنة ، وتقذفات المد والجزر مرة واحدة كل 1-10 ملايين سنة. ومع ذلك ، نظرًا لأن هذه الطريقة تؤدي إلى تكوين نجوم ضخمة ، يجب أن تختفي الأقراص بسرعة ، وستعيش النجوم المتكونة نتيجة لتدمير المد والجزر بضعة ملايين من السنين فقط.
يشرح هذا النموذج أيضًا الترتيب غير العاديالأقراص النجمية ، وحقيقة أنه حتى الآن تم العثور على قرصين فقط. يعتقد العلماء أن كل ما تبقى قد انهار بالفعل. على الرغم من أن الفرضية تحتاج إلى مزيد من التحقق التجريبي ، إلا أنها إلى حد بعيد أبسط تفسير للملاحظات.
قراءة المزيد:
تميمة قديمة أعادت كتابة تاريخ أكثر اللغات غموضًا في أوروبا
تم تغذية الأبقار بالقنب وفحص ما حدث لحليبها
إنشاء نظام ملاحة أكثر دقة من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)
الغلاف: صورة مركبة لمركز مجرة درب التبانة مأخوذة بأطوال موجية مختلفة. الصورة: NASA و ESA و SSC و CXC و STScI