التغذية الراجعة من الأنوية المجرية النشطة (AGN) والتطور المشترك للمجرات

تشير الارتباطات الوثيقة بين الثقوب السوداء فائقة الكتلة ومجراتها المضيفة، بالإضافة إلى الطاقة المنبعثة من الأنوية النشطة، إلى وجود صلة عميقة بين نمو الثقوب السوداء وتطور المجرات.

Definition

التغذية الراجعة من الأنوية المجرية النشطة (AGN feedback) هي التأثير الذي يمارسه الثقب الأسود فائق الكتلة المتنامي على مجرته المضيفة من خلال الإشعاع والرياح والتدفقات النفاثة، بينما يشير التطور المشترك (coevolution) إلى الارتباطات المرصودة والتنظيم المتبادل المفترض بين نمو الثقب الأسود وتكوين المجرة المحيطة.

Scope

يغطي هذا الموضوع العلاقات القياسية بين كتلة الثقب الأسود وخصائص المجرة المضيفة، والتغذية الراجعة النشطة التي تدفع بها الأنوية النشطة الرياح وتسخن الغاز المحيط، والتمييز بين أنماط التغذية الراجعة الإشعاعية والميكانيكية، ودور التغذية الراجعة في إخماد تكوين النجوم في المجرات الضخمة.

Core questions

• ما هي العلاقات القياسية التي تربط كتلة الثقب الأسود بخصائص المجرة المضيفة؟
• كيف تودع النواة النشطة الطاقة في مجرتها المضيفة؟
• ما الفرق بين التغذية الراجعة الإشعاعية والميكانيكية؟
• هل تعمل التغذية الراجعة على إخماد تكوين النجوم في المجرات الضخمة؟

Key theories

علاقات القياس بين الثقب الأسود والمجرة المضيفة

ترتبط كتلة الثقب الأسود المركزي ارتباطًا وثيقًا بتشتت السرعة وكتلة انتفاخ المجرة المضيفة، مما يشير إلى أن نموهما مرتبط ماديًا.

علاقة M-sigma

يُعد الارتباط القوي بين كتلة الثقب الأسود وتشتت السرعة النجمي للانتفاخ دليلًا رئيسيًا على التطور المشترك وهدفًا لنماذج التغذية الراجعة.

التغذية الراجعة الإشعاعية والميكانيكية

تؤثر الأنوية النشطة على مجراتها المضيفة من خلال الرياح المدفوعة بالإشعاع في الأطوار المضيئة ومن خلال التدفقات النفاثة التي تسخن غاز العناقيد، ويعمل النمطان في أنظمة مختلفة.

Clinical relevance

يُستدعى مفهوم التغذية الراجعة من الأنوية المجرية النشطة في نماذج تكوين المجرات لوقف نمو المجرات الأكثر ضخامة وتفسير سبب كونها قديمة وحمراء؛ وتجعل الارتباطات بين الثقب الأسود والمجرة المضيفة الثقوب السوداء فائقة الكتلة شخصيات محورية في قصة تطور المجرات.

History

أثبتت المسوحات في أواخر التسعينيات أن المجرات الضخمة تحتوي بشكل عام على ثقوب سوداء مركزية تتناسب كتلها مع المجرة المضيفة، وقد عزز اكتشاف علاقة M-sigma في عام 2000 هذه الصلة. ثم أثبتت ملاحظات الرياح التي تدفعها الأنوية المجرية النشطة وتسخين غاز العناقيد أن التغذية الراجعة مكون رئيسي في تطور المجرات.

Key figures

• John Kormendy
• Andrew Fabian
• Laura Ferrarese
• David Merritt

Seminal works

• magorrian1998
• ferrarese2000
• fabian2012

Frequently asked questions

ما هي علاقة M-sigma؟

هي الارتباط المرصود بين كتلة الثقب الأسود المركزي للمجرة وتشتت سرعة النجوم في انتفاخها. يشير إحكام هذه العلاقة إلى أن الثقب الأسود والمجرة أثرا على نمو بعضهما البعض.

كيف يمكن لثقب أسود صغير أن يؤثر على مجرة بأكملها؟

على الرغم من أن الثقب الأسود ضئيل مقارنة بالمجرة، إلا أن الطاقة المنبعثة أثناء تراكم الغاز فيه هائلة. حتى جزء صغير من تلك الطاقة، المقترن بالغاز المحيط من خلال الرياح أو الإشعاع أو التدفقات النفاثة، يمكن أن يسخن الغاز أو يطرده وينظم تكوين النجوم.