منذ ملايين السنين ، تعرض مركز درب التبانة لنوبة من الغازات السيئة.
فجأة ، انبثقت كمية غير معروفة من المادة والطاقة الكهرومغناطيسية بالقرب من الثقب الأسود المركزي لمجرتنا في انفجار هائل. تمزق الإلكترونات بسرعة تقارب سرعة الضوء في السحب القريبة من الغبار والغاز ، مما تسبب في تضخمها في فقاعتين ضخمتين تقريبًا من الطاقة غير المرئية. إنها لا تزال موجودة اليوم ، كل منها يبلغ ارتفاعه حوالي 25000 سنة ضوئية (حوالي ربع عرض درب التبانة نفسه) ، لكنك لن تراها إلا إذا كان لديك عين على أشعة الإشعاع الأكثر نشاطًا في الكون .
اكتشف الفلكيون هذه الفقاعات المجرة في عام 2010 ، بينما يتطلعون إلى مركز المجرة باستخدام تلسكوب الفضاء فيرمي غاما التابع لوكالة ناسا. تُعرف هذه النقط الضخمة الغازية ، المعروفة الآن باسم Fermi Bubbles ، فقط في ضوء الأشعة السينية وأشعة غاما ، وهي تنطلق من أصل قديم وقوي للغاية. كيف ومتى حدث هذا انفجار فقاعة المجرة ، لا يستطيع الفلكيون قول ذلك. لكن في دراسة جديدة نُشرت اليوم (11 سبتمبر) في دورية Nature ، أفاد فريق دولي من الباحثين عن بعض الأدلة الجديدة التي تم العثور عليها من خلال النظر إلى الطرف المقابل للطيف الكهرومغناطيسي في موجات الراديو.
اكتشف الباحثون في جنوب إفريقيا ، باستخدام مصفوفة تلسكوب لاسلكي تسمى MeerKAT للنظر في الغبار الذي يلف سرة مجرتنا ، زوجًا من هياكل الموجات الراديوية الشبيهة بالفقاعات المنتفخة خارج مركز المجرة بجوار فقاعات Fermi مباشرة. في حين أن هذه "الفقاعات الراديوية" تبدو أصغر بكثير وأقل نشاطًا من فقاعات Fermi المحمومة ، فمن المحتمل أنها نشأت من حدث كارثي مشابه يتضمن الثقب الأسود المركزي لمجرتنا. وكتب الباحثون أنهم ربما يكونون جزءًا من عملية مستمرة تغذي ببطء تضخم فيرمي بابلز.
"إن الثقب الأسود المركزي لدرب التبانة يمكن ، من وقت لآخر ، أن يصبح نشيطًا بشكل غير معهود ، ويشتعل لأنه يلتهم بشكل دوري مجموعات كبيرة من الغبار والغاز" ، المؤلف المشارك في الدراسة إيان هيوود ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة أكسفورد في المملكة المتحدة قال في بيان. "من المحتمل أن جنونًا من هذا النوع من التغذية أثار ثورات قوية أدت إلى تضخيم هذه الميزة غير المرئية سابقًا".
اكتشف هيوود وزملاؤه فقاعات الراديو أثناء البحث في مركز المجرة عن نطاق محدد للغاية من الأطوال الموجية القصيرة التي تتوافق مع نوع من الطاقة يسمى إشعاع السنكروترون. تحدث العملية عندما تصطدم الإلكترونات التي تتحرك بسرعة قريبة من الضوء بالمجالات المغناطيسية ، مما ينتج عنه إشارة راديو مميزة. أثناء رسم هذه الإشارة بالقرب من مركز المجرة ، اكتشف مؤلفو الدراسة بيضاويًا طويلًا من الطاقة الراديوية يمتد قطرها حوالي 1400 سنة ضوئية ، مع وجود الثقب الأسود المركزي للمجرة في المنتصف.
بناءً على سرعة تدفق الغاز بالقرب من قاع فقاعات الراديو ، قدر الباحثون أن عمر الهياكل يبلغ حوالي 7 ملايين سنة ، وهو ما يتوافق مع التقديرات الأصغر لأعمار فقاعات فيرمي. من المحتمل ، إذاً ، أن مجموعتي الفقاعات نتجت عن نفس الاندفاع الكوني - أو على الأقل نفس النوع من الانفجار.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة وليام كوتون ، الفلكي في المرصد الوطني الأمريكي لعلم الفلك ، في البيان: "يشير شكل وتناظر هذا بقوة إلى أن حدثًا قويًا بشكل مذهل حدث قبل بضعة ملايين من السنين بالقرب جدًا من الثقب الأسود المركزي لمجرتنا". "من المحتمل أن يكون هذا الاندفاع ناجمًا عن كميات هائلة من الغاز بين النجوم التي تسقط على الثقب الأسود أو انفجار هائل لتكوين النجوم الذي أرسل موجات صدمة تنبثق عبر مركز المجرة."
وكتب الباحثون أن الفقاعات الراديوية ربما تكون علامة على انفجار جديد على مستوى المجرة في طور التكوين. نظرًا لصغر حجمها نسبيًا وطاقتها المنخفضة ، يمكن أن تكون فقاعات الراديو ناتجة عن انفجارات الطاقة الصغيرة الحجم التي ، على مدى ملايين السنين ، تغذي انفجارات أكبر بكثير ، مما يخلق سحبًا ضخمة عالية الطاقة مثل فقاعات فيرمي.
في حين أن اكتشاف فقاعات الطاقة المكتشفة حديثًا لن يحل أي ألغاز ، إلا أنه يضيف قطعة أخرى إلى اللغز وهي منتصف درب التبانة. تغلي بفقاعات عملاقة من كل من الإشعاع منخفض الطاقة وعالي الطاقة ، فمن الواضح أن عسر الهضم المركزي الأسود لم يمر بعد.
