خلال السبعينيات من القرن العشرين ، علم الفلك بمصدر راديو ضخم في مركز مجرتنا أدركوا لاحقًا أنه ثقب أسود فائق (SMBH) - والذي سمي منذ ذلك الحين القوس A *. وفي مسح حديث أجراه مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا ، اكتشف الفلكيون أدلة على مئات أو حتى آلاف الثقوب السوداء الموجودة في نفس المنطقة المجاورة لدرب التبانة.
ولكن ، كما اتضح ، فإن مركز مجرتنا لديه المزيد من الألغاز التي تنتظر الاكتشاف. على سبيل المثال ، اكتشف فريق من علماء الفلك مؤخرًا عددًا من "الأشياء الغامضة" التي بدت وكأنها تتحرك حول SMBH في مركز المجرة. باستخدام 12 عامًا من البيانات المأخوذة من W.M. اكتشف مرصد كيك في هاواي أشياءً تشبه سحب الغبار لكنها تتصرف مثل النجوم.
تم إجراء البحث من خلال التعاون بين Randy Campbell في W.M. مرصد كيك ، وأعضاء مجموعة مركز المجرة في جامعة كاليفورنيا (آنا سيورلو ، ومارك موريس ، وأندريا غيز) ورينر شودل من معهد أستروفيسيكا دي الأندلس (CSIC) في غرناطة ، إسبانيا. تم عرض نتائج هذه الدراسة في الاجتماع الثاني والثلاثين بعد المائة للجمعية الأمريكية الفلكية خلال مؤتمر صحفي بعنوان "درب التبانة ونواة المجرة النشطة".
كما أوضح Ciurlo في W.M. بيان صحفي Keck:
"هذه الأجسام النجمية المتربة الصغيرة تتحرك بسرعة كبيرة وقريبة من الثقب الأسود الهائل في مجرتنا. من الرائع أن نشاهدهم ينتقلون من سنة إلى أخرى. كيف وصلوا الى هناك؟ وماذا سيصبحون؟ يجب أن يكون لديهم قصة مثيرة للاهتمام يرونها. "
توصل الباحثون إلى اكتشافهم باستخدام 12 عامًا من القياسات الطيفية التي حصل عليها مرصد كيك للرصد الطيفي للتصوير بالأشعة تحت الحمراء (OSIRIS). تم العثور على هذه الأشياء - التي تم تصميمها على أنها G3 و G4 و G5 - أثناء فحص ديناميكيات الغاز في مركز مجرتنا ، وتم تمييزها عن انبعاثات الخلفية بسبب تحركاتها.
وأوضح راندي كامبل: "بدأنا هذا المشروع معتقدين أنه إذا نظرنا بعناية إلى الهيكل المعقد للغاز والغبار بالقرب من الثقب الأسود الهائل ، فقد نكتشف بعض التغييرات الطفيفة في الشكل والسرعة". "كان من المفاجئ تمامًا اكتشاف العديد من الأشياء التي لها حركة وخصائص مميزة جدًا تضعها في فئة كائن G ، أو أجسام نجرية متربة."
اكتشف الفلكيون لأول مرة كائنات G بالقرب من القوس * قبل أكثر من عقد من الزمان - تم اكتشاف G1 في عام 2004 و G2 في عام 2012. في البداية ، كان يُعتقد أن كلاهما غيوم غازية حتى قاموا بأقرب نهج إلى الثقب الأسود الهائل ونجا . عادةً ما يؤدي سحب الجاذبية SMBHs إلى تمزيق سحب الغاز ، ولكن هذا لم يحدث مع G1 و G2.
نظرًا لأن مصادر الأشعة تحت الحمراء المكتشفة حديثًا (G3 و G4 و G5) تشارك الخصائص الفيزيائية لـ G1 و G2 ، خلص الفريق إلى أنها يمكن أن تكون كائنات G. ما يجعل الأشياء G غير عادية هو "انتفاخها" ، حيث تبدو وكأنها مغطاة بطبقة من الغبار والغاز مما يجعل من الصعب اكتشافها. على عكس النجوم الأخرى ، لا يرى الفلكيون سوى غلاف متوهج من الغبار عند النظر إلى الأشياء G.
لرؤية هذه الأشياء بوضوح من خلال غلافها الغامض للغبار والغاز ، طورت كامبل أداة تسمى OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). كما وصفها كامبل:
"سمحت لنا OsrsVol بعزل هذه الكائنات G من انبعاث الخلفية وتحليل البيانات الطيفية في ثلاثة أبعاد: بعدين مكانيان ، وأبعاد الطول الموجي التي توفر معلومات السرعة. بمجرد أن تمكنا من تمييز الكائنات في مكعب بيانات ثلاثي الأبعاد ، يمكننا بعد ذلك تتبع حركتها بمرور الوقت بالنسبة إلى الثقب الأسود ".
وشارك أيضًا في الدراسة أستاذ الفلك بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس مارك موريس ، وهو باحث رئيسي وعضو زميل في مبادرة مدارات مركز المجرة في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس. كما أوضح:
لو كانت السحب الغازية لما استطاع G1 و G2 البقاء على حالهما. رؤيتنا للأجسام G هي أنها نجوم متضخمة - وهي النجوم التي أصبحت كبيرة جدًا بحيث يمكن لقوى المد والجزر التي يمارسها الثقب الأسود المركزي أن تسحب المادة من أجواءها النجمية عندما تقترب النجوم بما يكفي ، ولكن لها قلب نجمي مع كتلة كافية للبقاء على حالها. السؤال هو ، لماذا هم بهذا الحجم؟
بعد فحص الأشياء ، لاحظ الفريق أن هناك قدرًا كبيرًا من الطاقة تنبعث منها ، أكثر مما هو متوقع من النجوم النموذجية. ونتيجة لذلك ، افترضوا أن هذه الأجسام G هي نتيجة عمليات اندماج نجمي ، والتي تحدث عندما يصطدم نجمان يدوران حول بعضهما البعض (المعروف أيضًا باسم ثنائيات). كان يمكن أن يكون سبب ذلك هو تأثير الجاذبية على المدى الطويل لـ SMBH.
سيتم تمدد الجسم الوحيد الناتج (أي انتفاخ) على مدى ملايين السنين قبل أن يستقر أخيرًا ويظهر كنجم طبيعي الحجم. يمكن أن تفسر الأشياء المجمعة التي نتجت عن هذه الاندماجات العنيفة مصدر الطاقة الزائدة ولماذا تتصرف مثل النجوم. كما أوضح أندريا غيز ، مؤسس ومدير GCOI:
"هذا ما أجده أكثر إثارة. إذا كانت هذه الأجسام عبارة عن أنظمة نجمية ثنائية تم دفعها للاندماج من خلال تفاعلها مع الثقب الأسود الهائل المركزي ، فقد يوفر لنا ذلك رؤية ثاقبة في عملية قد تكون مسؤولة عن اندماجات الثقب الأسود النجمية المكتشفة حديثًا والتي تم اكتشافها من خلال موجات الجاذبية ".
واستشرافا للمستقبل ، يخطط الفريق لمواصلة تتبع حجم وشكل مدارات الأجسام G على أمل تحديد كيفية تكوينها. ستولي اهتمامًا وثيقًا بشكل خاص عندما تجعل هذه الأشياء النجمية أقرب نهج لها إلى القوس أ * ، لأن هذا سيسمح لها بمراقبة سلوكها ومعرفة ما إذا كانت لا تزال سليمة (كما فعل G1 و G2).
سيستغرق هذا بضعة عقود ، مع قيام G3 بأقرب ممر لها في 20 عامًا واستغرق G4 و G5 عقودًا أطول. في غضون ذلك ، يأمل الفريق في معرفة المزيد عن هذه الأشياء "المنتفخة" الشبيهة بالنجوم من خلال متابعة تطورها الديناميكي باستخدام أداة Keck's OSIRIS. كما قال Ciurlo:
"يمكن لفهم الأشياء G أن يعلمنا الكثير عن البيئة الرائعة التي لا تزال غامضة في مركز المجرة. هناك الكثير من الأشياء الجارية التي يمكن أن تساعد كل عملية محلية في شرح كيفية عمل هذه البيئة الغريبة المتطرفة. "
وتأكد من مشاهدة هذا الفيديو للعرض التقديمي ، الذي يتم من الساعة 18:30 حتى 30:20:
