فقاعات المجرات: كيف ترسم الثقوب السوداء في الفضاء ⚡ экспресс
درس العلماء فقاعات فيرمي وفقاعات eROSITA في مجرتنا، وهياكل مماثلة في مجرة البيكار القريبة. باستخدام محاكاة هيدروديناميكية، تبين أن نفاثات النواة المجرية النشطة (AGN) تولد موجات صدمية في الوسط المحيط بالمجرة. تتشكل الفقاعات خلال نحو 0.95 مليون سنة، وتتوافق في الحجم والشكل مع الأرصاد الراديوية والسينية. تستنسخ الصور والأطياف السينية الاصطناعية الحواف المتوهجة والسمات الطيفية؛ ويُكمل الإشعاع غير الحراري الناتج عن تدفقات النفاثة الانبعاثَ في النقطة الساخنة المركزية. وتعطي رياح النواة النشطة فقاعات كروية ذات قاعدة عريضة مما يناقض البيانات. ويستبعد عدم توافق محور الفقاعات مع محور دوران المجرة وخواص النقطة الساخنة فرضية التشكل النجمي. تؤكد النتائج نموذج الصدم النفاث كآلية مشتركة لفقاعات البيكار وفيرمي؛ وقد تؤدي التغذية الراجعة من نفاثات النوى النشطة دورًا مهمًا في تطور المجرات القرصية.
في كور الحداد، ينفخ تيار الهواء في جمر النار، وتشكل الموجات الصدمية فقاعات من الغاز الساخن. في مراكز المجرات، تقوم نفس العملية بواسطة ثقب أسود فائق الكتلة الثقب الأسود. نفاثاته البلازمية الضيقة، مثل منفاخ الحداد، تخترق الفضاء المحيط وتخلق فقاعات تُرى بالأشعة السينية.
قام علماء الفيزياء الفلكية بنمذجة كيفية تشكل الفقاعات الغامضة في مجرة البيكار، واختبروا ثلاث فرضيات: نفاثات الثقب الأسود، والرياح من النواة النشطة، وانفجارات تكون النجوم.
أظهرت مقارنة الصور الافتراضية بالأشعة السينية مع الصور الحقيقية تطابقاً حتى في التركيب اللوني - الذي يُدرس بطريقة التحليل الطيفي (تحليل الضوء إلى ألوانه). وهكذا تعمل الثقوب السوداء كنحاتين رئيسيين لهذه البنى، مستخدمةً جزءاً ضئيلاً فقط من مادتها - ومع ذلك يمتد إبداعها لآلاف السنين الضوئية.
🎯 طاقة هذه الفقاعات تضاهي إجمالي إشعاع مئات الملايين من النجوم، لكنها بأكملها تنبعث من منطقة لا يزيد حجمها عن حجم المجموعة الشمسية.