الوقت المقدر للقراءة: 4 دقائق
ما هي المجرة الراديوية؟
المجرة الراديوية هي نوع من المجرات فيها مناطق ضخمة من الإشعاع الذي يتجاوز بنيتها المرئية. وسنفصل فيها في مقالنا.
المجرة الراديوية
المجرة الراديوية هي مجرة تسيطر بإشعاعها القوي على السماء فوق الأرض في نطاق الأمواج الراديوية. وتأتي انبعاثات الأمواج الراديوية المشعة هذه من فصين أو فلقتين مندفعتين من الغاز تمتدان متجاوزتين البنية المرئية للمجرة ملايين السنين الضوئية عادة.
وهذه الفلقات عادة ما تكون على شكل زوجين تتكونان عندما يكون في قلب المجرة ما يسمى نواة مجرية نشطة (AGN). وهي منطقة شديدة الإضاءة يسود فيها ثقب أسود فائق الكتلة يرفع الحرارة إلى درجات فائقة ويتغذى على المواد المحيطة، مسبباً توهجها.
وإن ١٥٪ إلى ٢٠٪ من المجرات ذات النوى النشطة مشعة في نطاق الأمواج الراديوية وتصنف بأنها «عالية الراديو» وفق معهد كالتك. وما يجعل مجرة ما عالية الراديو وأخرى منخفضة الراديو ليس مفهوماً تماماً حالياً. ذلك أن انبعاثات أطوال الأمواج الأخرى من الضوء من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة السينية تتشابه بين نوعي النوى المجرية النشطة.
وتشير بعض الأبحاث إلى أن العلو الراديوي قد يكون مرتبطاً بنوع المجرة المستضيفة، حيث يكون الشكل الذي تأخذه المجرات الرديوية محصوراً تقريباً بالمجرات الإهليجية العملاقة. ويمكن أن تكون هذه المجرات قد تشكلت نتيجة اندماج مجرتين أصغر. ويمكن أن تعزى انبعاثات الراديو إلى دوران ثقب أسود مركزي، والذي يمكن بدوره أنه يسهل تشكل نفاثات قوية.
أسئلة متكررة عن المجرات الراديوية
هل هناك أمثلة عن مجرات راديوية؟
من الأمثلة المشهورة عن المجرات الراديوية الدجاجة أ، وهذه ذات مصدر راديوي ساطع يتكون من فصين ساطعين من الغاز المتدافع والغبار في كل جانب من جانبي النواة الساطعة. وأيضاً قنطورس أ، وهي مجرة إهليجية يتقاطع معها خط من الغبار.
ما هما نوعا المجرات الراديوية؟
هناك نوعين مختلفين من المجرات الرديوية يعرفان باختلاف انبعاثاتهما المرئية: مجرات الخط العريض الراديوية تظهر انبعاثات ضوئية عريضة من الأوكسجين المؤين والهيدروجين والسيليكون في طيفها الضوئي.
أما مجرات الخط الضيق الراديوية فهي مجرات ذات نوى نشطة تفتقد لانبعاثات الخط العريض، ولها انبعاثات خطية ضيقة من الهيدروجين والأوكسجين ثلاثي التأين.
ما الفرق بين المجرة الراديوية والمجرة العادية؟
المجرة الراديوية مجرة تحوي نواة مجرية نشطة تدفع للخارج فصين قد يصدران أمواجاً راديوية. والعديد من المجرات كما مجرتنا بالطبع لا تحوي نوى نشطة تقوم بتغذية الثقوب السوداء فائقة الكتلة. ولكن حتى المجرات التي تحوي نوى نشطة ليس بالضرورة أن تصدر أمواجاً راديوية أو أن تكون عالية الراديو.
ما الذي يغذي النوى المجرية النشطة عالية الراديو؟
يشير أكثر نموذج شائع للمجرات الراديوية إلى أن الفصين الراديويين الضخمين يحصلان على طاقتهما من خلال نفاثات الثقوب السوداء فائقة الكتلة. ومع تغذية النفاثات للفصين، يتزايد الضغط ضمنهما ويتدافعان نحو الخارج.
وأكثر بنى المجرات الراديوية شيوعاً ذات فصين مزدوجين إهليجيين شبه متناظرين يمتدان ألاف السنوات الضوئية، وذلك من النوى النشطة مبتعدة إلى ما يعادل ١٠ أضعاف عرض مجرتنا. مشكلة بذلك أكبر البنى المفردة التي يراها العلماء. وتتحاذى سحب البلازما هذه -غاز مؤين فائق الحرارة- مع مراكز مجراتها. كما ويمكنها أن تأخذ شكل أعمدة مندفعة في المجرات الرديوية الأقل إشعاعاً.
وبعض المجرات الراديوية -كالمجرة ميسية ٨٧ التي تبعد عنا ٥٥ مليون سنة ضوئية- لديها نفاثات مرئية تصدر من نواها النشطة متجهة مباشرة نحو أعمدة بلازما المجرة، داعمة آلية النمو هذه.
وبعض المجرات الراديوية تملك فصين أخرين أصغر يتوضعان أقرب إلى النوى النشطة. ويعتقد بأن مثلهما انبثق بآلية مشابهة لكنها أحدث من التي أطلقت الفصين الكبيرين. بمعنى آخر، لم يحظى الفصان الصغيران بالوقت اللازم كي يمتدا.
وتنشأ انبعاثات الأمواج الراديوية لهذه الفصوص مما يدعى إشعاع السنكروترون، المتولد عن الإلكترونات التي تسرع في الفصين إلى سرعات نسبية -سرعات تقترب من سرعة الضوء في الفراغ- بفعل حقول مغناطيسية قوية.
ولا يرى إشعاع السنكروترون في الأمواج الرديوية فحسب. فإذا تسرعت الإلكترونات إلى سرعات عالية بما يكفي، يمكن رؤية الانبعاثات أيضاً في الأشعة تحت الحمراء والمرئية والضوء فوق البنفسجي وحتى في الأشعة السينية.
ويمكن أن تكون انبعاثات أمواج الراديو من الفصين الراديويين قوية جداً بحث تعطي من الطاقة في الثانية الواحدة ما يفوق عشر أضعاف الطاقة التي تصدها مجرة درب التبانة كلها.
ما أول مجرة راديوية اكتشفت ومن اكتشفها؟
اكتشفت المجرات الرديوية في نهايات الثلاثينيات وبداية الأربعينيات، وذلك عندما بدأ مشغلو الرادارات في الحرب العالمية الثانية في الحقيقة التقاطها بالصدفة. واستغرق الأمر عشر سنوات بعدها لفهم ما اكتشف بصورة أفضل، وذلك مع ازدهار علم الفلك الراديوي.
وأول مجرة راديوية رصدت كانت الدجاجة أ. اكتشفها أحد رواد المجال وهو جروت روبرت عام ١٩٣٩. وتتكون من فصين واضحين ينبثقان من نواة مجرية. ينبثق من يمينها نفاثة من النواة وتغذي الفص الأيمن بالطاقة. أما اليسرى فأضعف لكنها موجودة وتغذي الفص الأيسر. وتنشأ هذه النفاثات عن ثقب أسود فائق الكتلة في وسط المجرة. ويعتقد أن كتلته تعادل كتلة ٢.٥ مليار من كتلة شمسنا.
من المجرات الرديوية الأخرى المشهورة قنطورس أ (أو كالدويل ٧٧ أو إن جي سي ٥١٢٨) وتتوضع على بعد ١٢ مليون سنة ضوئية عنا. ما يجعلها واحدة من أقرب المجرات الراديوية لنا، وفي الترتيب الخامس من حيث لمعانها في سماء الأرض.
ومن علامات هذه المجرة المميزة خط ثخين من الغبار يمر عبرها، خافياً نواتها النشطة. ويعتقد أن ذلك نتج عن اندماج مع مجرة أخرى قبل ٥٠٠ مليون عام.
ويقدر أن الثقب الأسود في قلب قنطورس أ ذا كتلة تعادل كتلة ١٠٠ مليون من كتلة شمسنا. ويمتد فصا المجرة الراديويين ١.٦ مليون سنة ضوئية، ويراففهما فصين ثانويين أصغر ضمنهما يمتدان عشر المسافة، أي ١٦٠ ألف سنة ضوئية.
وأيضاً المجرة مسيه ٨٧ الشهيرة راديوية. وهي بالطبع موطن أشهر الثقوب السوداء في التاريخ. تبلغ كتلة الثقب الأسود فائق الكتلة مسية ٨٧ ما يعادل ٤.٥ مليار من كتلة الشمس. ويطلق نفاثات تغذي الإنبعاثات الراديوية للمجرة، وهو أول ثقب أسود صور في التاريخ عبر تلسكوب أفق الحدث عام ٢٠١٧.
ملخص المقال
المجرة الراديوية من أنواع من المجرات النشطة التي تتميز بإشعاعها القوي في نطاق الأشعة
الراديوية، ويرجع إصدارها للموجات الراديوية إلى ظاهرة الإشعاع السنكروتروني.
ويشاهد تكونها وإصدارها للأشعة الراديوية من خلال نفاثتيين تخرجان من مركزها. والمجرات الذي يظهر نشاطها بهذا الشكل تكون عادة من المجرات الإهليجية.
وأول مجرة راديوية رصدت كانت الدجاجة أ. اكتشفها أحد رواد المجال وهو جروت روبرت عام ١٩٣٩. وتتكون من فصين واضحين ينبثقان من نواة مجرية.
من المجرات الرديوية الأخرى المشهورة قنطورس أ (أو كالدويل ٧٧ أو إن جي سي ٥١٢٨) وتتوضع على بعد ١٢ مليون سنة ضوئية عنا.