حدد علماء الفلك 77 نجمًا زائفًا مخفيًا بواسطة الغبار الكوني. ويوسع هذا الاكتشاف المعرفة حول مرحلة نادرة في نمو الثقوب السوداء فائقة الكتلة. وكانت الأجسام الموجودة في المجرات البعيدة مخفية لمليارات السنين.
الكوازارات هي مصادر مشرقة للغاية تستمد طاقتها من المادة التي تسقط في الثقوب السوداء المركزية. منع الغبار الكثيف اكتشافه عند الأطوال الموجية المرئية. استخدم الباحثون ملاحظات الأشعة تحت الحمراء للكشف عن السكان. ونُشرت الدراسة، التي أجراها ماثيو ستيبني من مركز التميز في الفيزياء الفلكية والتقنيات ذات الصلة في تشيلي، على موقع arXiv.
مكّنت SPHEREx التابعة لناسا من اكتشاف الأجسام ذات اللون الأحمر
قدمت مهمة SPHEREx التابعة لناسا بيانات الأشعة تحت الحمراء المهمة لهذا العمل. قام الفريق بتحليل القياسات الطيفية وحدد 77 من النجوم الزائفة شديدة الاحمرار، والمعروفة باسم HRQs. هذه الكائنات تزيد عن ضعف العدد المعروف سابقًا لهذه الفئة.
وُجدت النجوم الزائفة عندما كان عمر الكون يتراوح بين 1.6 مليار و4.3 مليار سنة. تم اكتشاف سبعة منها عند انزياحات حمراء أعلى من 3. وهذا يتوافق مع أول 2.1 مليار سنة من التاريخ الكوني. وتتيح العينة دراسة نمو الثقوب السوداء في الفترات الأقدم.
- تقدم HRQs ضوءًا يتغير بشدة بسبب الغبار المتداخل.
- وهي تحتل موقعًا متوسطًا بين المجرات التي يحجبها الغبار الساخن والكوازارات الزرقاء.
- كان انبعاث الأشعة تحت الحمراء أضعف من المتوقع بعد التصحيحات.
- سبعة كائنات تمثل الأمثلة الأولى لهذه الفئة في الكون المبكر.
- حوالي ثلاثة أرباعها تعرض ضوءًا فوق بنفسجيًا إضافيًا.
تشير الميزات إلى مرحلة الانفجار في الثقوب السوداء
قارن الباحثون النجوم الزائفة الجديدة بالمجرات التي يحجبها الغبار الساخن، والتي تسمى Hot DOGs، وبالكوازارات الزرقاء. أظهرت HRQs غبارًا ساخنًا أقل مما كان متوقعًا. يشير هذا المزيج إلى لحظة انتقالية من النشاط العالي.
يصبح الثقب الأسود نشطًا جدًا لدرجة أنه يطرد الغاز والغبار من المناطق المركزية. يصف المؤلفون هذه المرحلة بأنها مرحلة “الانفجار”. تعمل ردود الفعل على إزالة المواد المعتمة وتسمح لبعض الإشعاع بالهروب. إن مراقبة الأشعة فوق البنفسجية الإضافية تعزز فكرة الهروب حول حافة شرنقة الغبار.
قد يساهم تكوين النجوم في المجرة المضيفة أيضًا في السطوع المرصود. ويسلط العلماء الضوء على أن هذه الظاهرة تمثل مرحلة قصيرة ولكنها مكثفة في تطور هذه الأنظمة.
المقارنة مع أنواع أخرى من الأجسام الكونية
تختلف HRQs عن Hot DOGs بكمية الغبار الساخن. كما أنها تتناقض مع الكوازارات الزرقاء الأكثر تعرضًا. وبعد تعديل تأثيرات الغبار، تبين أن الأجسام الجديدة هي من بين ألمع الأجسام التي تم رصدها على الإطلاق.
يشير هذا اللمعان مع إشارات الأشعة تحت الحمراء الأضعف إلى خزانات الغبار المستنفدة. تعزز الدراسة الأدلة التي تشير إلى أن النجوم الزائفة الحمراء تلتقط لحظة تطهير المناطق المركزية.
تأثير الاكتشاف على نماذج تطور المجرة
وتمدد العينة ملاحظات نمو الثقوب السوداء إلى أوقات أبعد. إنه يسد الفجوات في السكان التي ظلت مخفية. يستمر تحليل بيانات SPHEREx ومن المفترض أن تسفر عن المزيد من النتائج المماثلة.
يخطط الباحثون لملاحظات المتابعة لتأكيد الخصائص الفيزيائية. يساهم هذا العمل في فهم كيفية تأثير الثقوب السوداء الهائلة على تطور المجرات المضيفة لها.
التفاصيل الفنية لعينة الكوازار
استخدم الفريق تقنيات الاختيار المعتمدة على الأشعة تحت الحمراء لتصفية المرشحين. يؤكد الانزياح الأحمر العالي وجود مسافات كونية كبيرة. تشير القياسات إلى أن الغبار يؤثر بشكل رئيسي على الضوء عند أطوال موجية معينة.
تمثل الكوازارات السبعة ذات الانزياحات الحمراء الأعلى من 3 اكتشافًا رائدًا. لقد كانوا موجودين في عالم لا يزال شابًا. يضاعف هذا الاكتشاف الكتالوج المعروف ويمهد الطريق لإجراء دراسات إحصائية أكثر قوة.