تنفجر انفجارات المستعر الأعظم ونفاثات الثقب الأسود الوحشي غازات صناعة النجوم في إحدى المجرات ، مما يؤدي إلى تحول كبير من شباب المجرة الحلزونية إلى الإهليلجي المسن ، وفقًا لدراسة جديدة لمجرة تم دمجها مؤخرًا. الغاز البارد ، الوقود الذي تتشكل منه النجوم الجديدة ، ضروري لشباب وقوة المجرة. لكن انفجارات المستعرات الأعظمية يمكن أن تبدأ في التراجع في تكوين النجوم ، ومن ثم تنهي موجات الصدمة من الثقب الأسود الهائل المهمة ، وتحول المجرات الحلزونية إلى إهليلجية "حمراء وميتة".
يعتقد علماء الفلك أنهم حددوا مجرة تم دمجها مؤخرًا ، NGC 3801 ، حيث بدأ فقدان الغاز هذا. باستخدام الملاحظات فوق البنفسجية من مستكشف Evolution Explorer (GALEX) التابع لوكالة ناسا ومجموعة من الأدوات الأخرى ، تملأ النتائج الجديدة فجوة مهمة في الفهم الحالي لتطور المجرة.
قال أناندا هوتا ، المؤلف الرئيسي لورقة جديدة في الإشعارات الشهرية للفلكي الملكي: "لقد أمسكنا بمجرة في تدمير وقودها الغازي للنجوم الجديدة والسير نحو كونها نوعًا أحمر وماتًا من المجرة". المجتمع. "لقد وجدنا قطعة مفقودة حاسمة لربط وحل لغز هذه المرحلة من تطور المجرة."
من المعروف منذ زمن طويل أن المجرات الحلزونية الغنية بالغاز مثل مجرتنا درب التبانة تحطم مع بعضها لإنشاء مجرات إهليلجية مثل المجرة التي تمت ملاحظتها في الدراسة. هذه المجرات الكبيرة المستديرة ليس لها سوى القليل من تكوين النجوم.
يمكن أن تندلع الثقوب السوداء الهائلة الموجودة في مراكز المجرات عند احتراقها بالغاز أثناء عمليات الاندماج المجري. عندما يتغذى ثقب أسود عملاق ، تنطلق منه نفاثات ضخمة من المادة ، مما يؤدي إلى ما يعرف باسم نواة المجرة النشطة. وفقًا للنظرية ، تسخن موجات الصدمة من هذه الطائرات وتفرق خزانات الغاز البارد في المجرات الإهليلجية ، وبالتالي تمنع النجوم الجديدة من التكون.
يُظهر NGC 3801 علامات على مثل هذه العملية. هذه المجرة فريدة من نوعها من حيث أنه يمكن رؤية دليل على اندماج سابق بوضوح ، وبدأت موجات الصدمة من طائرات الثقب الأسود المركزية تنتشر مؤخرًا جدًا. استخدم الباحثون Galaxy Evolution Explorer لتحديد عمر نجوم المجرة وفك تشفير تاريخها التطوري. تظهر الملاحظات فوق البنفسجية أن تكوين النجوم NGC 3801 قد تلاشى على مدى 100 إلى 500 مليون سنة الماضية ، مما يدل على أن المجرة قد بدأت بالفعل في ترك سنواتها الشابة. إن عدم وجود العديد من النجوم الكبيرة والجديدة والأزرق يجعل NGC 3801 يبدو مصفرًا ومحمرًا في الضوء المرئي ، وبالتالي في منتصف العمر.
ما الذي يجعل المجرة تتقدم في العمر وتصنع نجومًا أقل؟ النجوم الزرقاء القصيرة العمر التي تشكلت مباشرة بعد اندماجها مع مجرة أخرى ، انفجرت بالفعل على أنها مستعرات أعظمية. وكشفت البيانات من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا أن تلك الانفجارات النجمية تسببت في تدفق سريع للغاز الساخن من المناطق المركزية في NGC 3801. بدأ هذا التدفق في إبعاد احتياطيات الغاز البارد ، وبالتالي قطع في صناعة النجوم NGC 3801.
لا يزال يحدث بعض تكوين النجوم في NGC 3801 ، كما هو موضح في أطوال الموجات فوق البنفسجية التي لاحظها مستكشف جالاكسي إيفولوشن ، وفي أطوال الموجات تحت الحمراء التي اكتشفها تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا. لكن هذا الوميض الأخير من الشباب سيتم إخماده قريبًا بموجات الصدمة الهائلة من طائرات الثقب الأسود ، التي تظهر في ضوء الأشعة السينية بواسطة مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا. تتدفق موجات الانفجار هذه إلى الخارج من مركز المجرة بسرعة تقارب مليوني ميل في الساعة (حوالي 900 كيلومتر في الثانية). ستصل الموجات إلى الأجزاء الخارجية من NGC 3801 في حوالي 10 مليون سنة ، مما يؤدي إلى تناثر أي غاز هيدروجين بارد متبقي مما يجعل المجرة حمراء وموتة حقًا.
يعتقد علماء الفلك أن الانتقال الذي تم إحرازه مبكرًا في حالة NGC 3801 - من اندماج المجرات الغنية بالغاز إلى صعود الشكل البيضاوي القديم - يحدث بسرعة كبيرة على المقاييس الزمنية الكونية.
"من المحتمل أن يحدث إخماد تكوين النجوم عن طريق التغذية المرتدة من نواة المجرة النشطة خلال مليار سنة فقط. قال هوتا ، إن ذلك ليس طويلًا جدًا مقارنة بعشرة مليارات سنة من عمر المجرة الكبيرة النموذجية. "إن موجة الصدمة المتفجرة التي سببها الثقب الأسود المركزي قوية لدرجة أنها يمكن أن تغير المسار المستقبلي لتطور مجرة بأكملها."
تأتي الملاحظات الإضافية للدراسة في الضوء البصري من مسح Sloan Digital Sky Survey وفي الراديو باستخدام المصفوفة الكبيرة جدًا في نيو مكسيكو.
Hota هو عالم فلك في بيون بالهند ، أجرى الدراسة كزميل بحث بعد الدكتوراه في معهد الفلك والفيزياء الفلكية في Academia Sinica في تايبيه ، تايوان.
