اكتشف علماء الفلك المصدر الوحيد الأبعد والأقدم لانبعاثات الراديو في الكون المعروف. هذا المصدر هو أحد أقوى مسرعات الجسيمات في الكون: كوازار 13 مليار سنة ضوئية من الأرض يقذف نفاثات من الجسيمات بسرعة الضوء تقريبًا.
النجوم الزائفة هي بعض من أقدم الأجسام وأبعدها وأضخمها وألمعها في الكون. إنهم يشكلون نوى المجرات حيث يتدفق ثقب أسود فائق الكتلة سريع الدوران على كل المادة التي لا تستطيع الهروب من قبضتها الجاذبية. بينما يلتهم الثقب الأسود هذه المسألة ، فإنه يُطلق أيضًا كمية هائلة من الإشعاع التي يمكن أن تكون مجتمعة أكثر سطوعًا بأكثر من تريليون مرة من ألمع النجوم ، مما يجعل الكوازارات ألمع الأجسام في الكون المرئي.
متعلق ب: أغرب 12 كائنًا في الكون
“[G]قالت كيارا مازوتشيلي ، التي قادت الاكتشاف مع إدواردو بانيادوس ، لموقع Live Science ، “نظرًا لأن هذه الأجسام مضيئة جدًا ، فيمكن ملاحظتها بعيدًا جدًا”. عندما تكون المجرات مثل مجرة درب التبانة باهتة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها ودراستها في هذه المسافات ، يمكننا استخدام هذه النجوم الزائفة المضيئة جدًا للدراسة عندما كان الكون صغيرًا جدًا. نحن نتحدث عن وقت تشكلت فيه النجوم والمجرات الأولى “.
هذا الكوازار على وجه الخصوص ، المسمى P172 + 18 ، هو بقايا من حوالي 780 مليون سنة بعد ذلك الانفجار الكبير ويكشف عن أدلة حول أحد أقدم عصور الكون – ال عصر إعادة التأين. في بداية هذه الفترة ، كان الكون محجوبًا بشكل مظلم بواسطة سحابة موحدة من غاز الهيدروجين. يشير العلماء إلى هذا الوقت على أنه العصور المظلمة للكون ، لأن معظم الضوء المنبعث يمتص بسرعة بواسطة الغاز المحايد الشحنة. في النهاية ، حطمت الجاذبية الغاز البدائي في النجوم الأولى والكوازارات ، والتي بدأت في تسخين وتأين الغازات المحيطة ، مما سمح للضوء بالمرور.
Mazzucchelli ، عالم الفلك في المرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي ، و Bañados ، عالم الفلك في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في ألمانيا ، اكتشفوا الكوازار لأول مرة أثناء استخدام تلسكوبات ماجلان في مرصد لاس كامباناس في تشيلي. لاحظوا البصمة الراديوية المنبهة التي خلفتها نفاثات قوية من الجسيمات تنفجر من أعلى وأسفل الثقب الأسود. تصدر الجسيمات فائقة السرعة كمية هائلة من موجات الراديو. يطلق العلماء على هذه الكوازارات “الراديو العالي” ويعتقدون أن نفاثاتها من الجسيمات المتسارعة ، والتي لا تظهر إلا في حوالي 10٪ من الكوازارات ، تلعب دورًا محوريًا في تطور المجرات المبكرة.
أظهرت ملاحظات أخرى من التلسكوبات ، بما في ذلك مرصد كيك في هاواي والتلسكوب الكبير جدًا في تشيلي ، أن P172 + 18 أكبر بنحو 300 مليون مرة من كتلة الشمس وهي من بين أسرع الكوازارات التي تم اكتشافها على الإطلاق. المشكلة هي أن العلماء لا يعرفون كيف أصبح الثقب الأسود بهذه الضخامة في وقت مبكر من الكون. يمكن أن تكون طائرات الراديو تفسيرا لذلك.
تقول الدراسات النظرية أن وجود نفاثات راديو يمكن أن يزيد من سرعة تأكل الثقب الأسود للمادة ، مما يعني أنها يمكن أن تسمح للثقب الأسود بالنمو بشكل أسرع وقد يفسر سبب ذلك. [the black holes] قال مازوتشيلي إنها ضخمة جدًا في وقت مبكر جدًا ، وفي الوقت نفسه ، قد تؤثر الطائرات الراديوية أيضًا على المجرة المحيطة بالكوازار من خلال التأثير على كيفية تشكل النجوم.
ومع ذلك ، قد لا يستمر جنون تغذية الثقب الأسود طويلاً. عندما قارن علماء الفلك أحدث ملاحظاتهم بمسح للسماء استغرق أكثر من عقدين من الزمن ، اكتشفوا أن الكوازار قد فقد نصف سطوعه ، مما يشير إلى أن الكوازار ربما وصل إلى المراحل الأخيرة من حياته.
منارات في الظلام
وصف مازوتشيلي الكوازارات بأنها مشاعل بعيدة تضيء زمانًا ومكانًا معينين في تاريخ الكون. يكشف كل كوازار جديد تم اكتشافه عن رقعة أخرى في الجدول الزمني بين الانفجار العظيم والكون الذي نراه اليوم. إنها تأمل أن يجد فريق البحث المزيد من النجوم الزائفة القريبة في المستقبل.
في الواقع ، بعد وقت قصير من اكتشافهم لـ P172 + 18 ، وجد علماء الفلك منارة ثانية لموجات الراديو في مكان قريب. إذا أكدت المزيد من الملاحظات أن هذا المصدر الراديوي المصاحب يقع على نفس المسافة مثل الكوازار ، فقد يكون أبعد زوج من المجرات النشطة التي تم اكتشافها على الإطلاق. يأمل الباحثون أن تتمكن التلسكوبات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا من تحديد المسافة الدقيقة لمصدر الراديو.
سيتم نشر نتائج الباحثين في عدد قادم من مجلة الفيزياء الفلكية.
نُشر في الأصل على Live Science.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”