الكويزارات الساطعة تخفي خطوط المغنيسيوم — والسبب هو كثافة الغاز سريع
يقول المثل: المصباح الساطع في الضباب الكثيف يبدو خافتًا، بينما يُرى ضوء صغير في الهواء الشفاف من مسافة كيلومتر. شذوذ مماثل حيّر علماء الفيزياء الفلكية قبل نصف قرن تقريبًا. في عام 1977، اكتشف عالم الفلك جاك بالدوين، أثناء دراسته لـطيف (الضوء المفكك إلى ألوانه) لكويزار، أنه كلما كان الكويزار — الثقب الأسود فائق الكتلة في مركز المجرة — أكثر قوة، كانت خطوط انبعاث المغنيسيوم في طيفه أضعف. تنشأ هذه الخطوط في الغاز الساخن المحيط بالثقب. بدا وكأن المصدر القوي يجب أن يكون أكثر سطوعًا عند جميع الأطوال الموجية، لكنه في الواقع يخفت هذه الخطوط تحديدًا.
جاء الحل عندما حلل علماء الفلك بيانات 41 159 كويزارًا — جمعها مسح سلون الرقمي للسماء (SDSS) وتلسكوب لوفار الراديوي. اتضح أن السر يكمن في كثافة الغاز. يوجد هذا الغاز في ما يُعرف بـ "منطقة الخطوط العريضة" — سحابة كثيفة تدور حول الثقب الأسود فائق الكتلة. هناك بالضبط تنشأ خطوط المغنيسيوم. الغاز الكثيف يعمل كالضباب: كلما زادت كثافته، زاد تشتت الإشعاع وضعفت الخطوط على الخلفية الساطعة.
الآلية الأساسية هي نسبة إدينغتون (Eddington ratio). يوضح هذا الرقم مدى نشاط الثقب الأسود في ابتلاع المادة. فكلما نما أسرع، دفعت إشعاعاته القوية الغاز بعيدًا. فيزداد الغاز كثافة — وتنطمس خطوط المغنيسيوم، تمامًا كما تختفي المعالم في الضباب الكثيف. وهكذا يخفت تأثير بالدوين.
لا يقتصر هذا الاكتشاف على تفسير لغز قديم فحسب. فالآن يصبح طيف الكويزار ليس مجرد ضوء منارة بعيدة، بل حكاية عن الضباب الذي يخترقه. بالنظر إلى سطوع خطوط المغنيسيوم، يستطيع علماء الفلك تقدير كثافة الغاز قرب الثقب الأسود، وبالتالي معرفة سرعة نموه ومدى تأثيره على حياة المجرة بأكملها. لم يعد الفانوس والضباب منفصلين.
حصل تأثير بالدوين على اسمه تكريمًا لعالم الفلك جاك بالدوين، الذي وصف هذه العلاقة لأول مرة في عام 1977 أثناء دراسته لأطياف الكويزارات.