قبل 6 ملايين سنة ، عندما كان أول أسلافنا البشر يقومون بعملهم هنا على الأرض ، كان الثقب الأسود في مركز درب التبانة مكانًا شرسًا. الثقب الأسود في منتصف العمر السبات لا يتغذى إلا على الكميات الصغيرة من غاز الهيدروجين هذه الأيام. ولكن عندما مشى أول أشباه البشر الأرض ، كان القوس ألتهم المادة وطرد الغاز بسرعة تصل إلى 1000 كم / ثانية. (2 مليون ميل في الساعة).
جاء الدليل على هذه المرحلة المفرطة النشاط في حياة القوس ، عندما كانت نواة مجرة نشطة (AGN) ، بينما كان الفلكيون يبحثون عن شيء آخر: كتلة درب التبانة المفقودة.
هناك مشكلة مضحكة في فهمنا لبيئتنا المجرية. حسنا ، هذا ليس مضحكا. إنه في الواقع نوع من الخطورة ، إذا كنت جادًا في فهم الكون. تكمن المشكلة في أنه يمكننا حساب مقدار المادة التي يجب أن نتمكن من رؤيتها في مجرتنا ، ولكن عندما نذهب للبحث عنها ، فهي ليست هناك. هذه ليست مجرد مشاكل في مجرة درب التبانة ، إنها مشكلة في المجرات الأخرى أيضًا. الكون كله ، في الواقع.
تظهر قياساتنا أن درب التبانة لديه كتلة أكبر بحوالي 1-2 تريليون مرة من الشمس. المادة المظلمة ، تلك الهوبغلين الغامضة وغير المرئية التي تطارد كوابيس علماء الكونيات ، تشكل حوالي خمسة سدس تلك الكتلة. تشكل المادة العادية العادية السدس الأخير من كتلة المجرة ، حوالي 150-300 مليار كتلة شمسية. ولكن لا يمكننا العثور إلا على حوالي 65 مليار كتلة شمسية من تلك المادة الطبيعية ، تتكون من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات المألوفة. الباقي مفقود في العمل.
يبحث علماء الفيزياء الفلكية في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية عن هذه الكتلة ، وقد كتبوا نتائجهم في ورقة جديدة.
"لقد لعبنا لعبة كونية من الغميضة. وسألنا أنفسنا ، أين يمكن أن تختبئ الكتلة المفقودة؟ يقول المؤلف الرئيسي فابريزيو نيكاسترو ، باحث مشارك في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) والفيزيائي الفلكي في المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء الفلكية (INAF).
"لقد قمنا بتحليل ملاحظات أرشيفية للأشعة السينية من المركبة الفضائية XMM-Newton ووجدنا أن الكتلة المفقودة في شكل ضباب غازي يبلغ مليون درجة يتخلل مجرتنا. هذا الضباب يمتص الأشعة السينية من مصادر خلفية أبعد "، تابع نيكاسترو.
قام نيكاسترو والعلماء الآخرون وراء الورقة بتحليل كيفية امتصاص الأشعة السينية وتمكنوا من حساب كمية وتوزيع المادة الطبيعية في ذلك الضباب. اعتمد الفريق بشكل كبير على نماذج الكمبيوتر ، وعلى بيانات XMM-Newton. لكن نتائجهم لم تتطابق مع توزيع موحد للضباب الغازي. بدلاً من ذلك ، هناك "فقاعة" فارغة ، حيث لا يوجد غاز. وتمتد تلك الفقاعة من مركز المجرة إلى ثلثي الطريق إلى الأرض.
ماذا يمكن أن يفسر الفقاعة؟ لماذا لا ينتشر الضباب الغازي بشكل متجانس عبر المجرة؟
إن تطهير الغاز من منطقة كبيرة سيتطلب كمية هائلة من الطاقة ، ويشير المؤلفون إلى أن الثقب الأسود النشط سيفعل ذلك. يعتقدون أن القوس كان نشطًا جدًا في ذلك الوقت ، حيث كان يتغذى على الغاز الذي يسقط في نفسه ، ويضخ تيارات من الغاز الساخن بسرعة تصل إلى 1000 كم / ثانية.
وهذا يقودنا إلى يومنا هذا ، بعد 6 ملايين سنة ، عندما مرت موجة الصدمة التي سببها هذا النشاط 20000 سنة ضوئية ، مما خلق الفقاعة حول مركز المجرة.
دليل آخر يؤيد كل هذا. يوجد بالقرب من مركز المجرة عدد من النجوم يبلغ من العمر 6 ملايين سنة ، تتكون من نفس المادة التي تدفقت في وقت واحد نحو الثقب الأسود.
يقول المؤلف المشارك في مؤسسة سميثسونيان مارتن إلفيس (وكالة الفضاء الكندية): "إن خطوط الأدلة المختلفة كلها مرتبطة بشكل جيد للغاية". "استمرت هذه المرحلة النشطة من 4 إلى 8 ملايين سنة ، وهو أمر معقول بالنسبة للكوازار."
تتطابق جميع الأرقام أيضًا. يضيف الغاز في نماذج وملاحظات الفريق ما يصل إلى 130 مليار كتلة شمسية. هذا الرقم يلف كل شيء بشكل جميل ، حيث يعتقد أن المادة المفقودة في المجرة تتراوح بين 85 مليار و 235 مليار كتلة شمسية.
هذه أشياء مثيرة للفضول ، على الرغم من أنها بالتأكيد ليست الكلمة الأخيرة في كتلة درب التبانة المفقودة. من المقرر إطلاق بعثتين في المستقبل ، وهما مرصد أثينا للأشعة السينية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، في عام 2028 ، ويمكن لمساح الأشعة السينية المقترح من وكالة ناسا تقديم المزيد من الإجابات.
من تعرف؟ ربما لن نتعلم المزيد عن المادة المفقودة في مجرة درب التبانة والمجرات الأخرى فحسب ، بل قد نتعلم المزيد عن النشاط الموجود في مركز المجرة ، وما هي المد والجزر التي مرت بها وكيف شكل ذلك تطور المجرة .
