في عام 1974 ، اكتشف علماء الفلك مصدرًا ضخمًا لانبعاثات الموجات الراديوية القادمة من مركز مجرتنا. في غضون عقود قليلة ، استُنتج أن مصدر الموجات اللاسلكية يتوافق مع ثقب أسود كبير بشكل كبير. يُعرف هذا الثقب الأسود ، الذي يُعرف باسم القوس أ ، بأنه كبير جدًا لدرجة أن التسمية "الضخمة" فقط هي التي ستفعل. منذ اكتشافه ، توصل الفلكيون إلى استنتاج مفاده أن الثقوب السوداء الفائقة الكتلة (SMBHs) تقع في قلب جميع المجرات الضخمة المعروفة تقريبًا.
ولكن بفضل التصوير الإذاعي الأخير الذي أجراه فريق من الباحثين من جامعة كيب تاون وجامعة ويسترن كيب ، في جنوب إفريقيا ، تم تحديد أنه في منطقة بعيدة من الكون ، فإن SMBHs تقوم بتدوير الراديو طائرات في نفس الاتجاه. هذه النتيجة ، التي تظهر محاذاة طائرات المجرات على مساحة كبيرة من المساحة ، هي الأولى من نوعها ، ويمكن أن تخبرنا الكثير عن الكون المبكر.
هذا البحث ، الذي ظهر مؤخرًا في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، أصبح ممكنًا بفضل مسح التصوير الراديوي العميق لمدة ثلاث سنوات الذي أجراه التلسكوب الراديوي العملاق (GMRT) في الهند. بعد فحص الموجات الراديوية القادمة من منطقة فضائية تسمى ELAIS-N1 ، وجد فريق البحث الجنوب أفريقي أن الطائرات التي تنتجها هذه المجرات كانت كلها في محاذاة.
لا يمكن تفسير هذه النتيجة إلا من خلال المغامرة بأن SMBHs التي خلقتها كانت كلها تدور في نفس الاتجاه ، والتي تكشف بدورها شيئًا مثيرًا للاهتمام حول كيفية ظهور هذه الثقوب السوداء. في الجوهر ، فإن السبب المحتمل الوحيد الذي يجعل العديد من SMBHs تدور في نفس الاتجاه على مساحة كبيرة من المساحة هو إذا كانت نتيجة لتقلبات كتلة بدائية في الكون المبكر.
كما أوضح البروفيسور أندرو روس تايلور - الرئيس المشترك بين UWC / UCT SKA ، ومدير المعهد الفلكي المكثف للبيانات الذي تم إطلاقه مؤخرًا بين الجامعات والمؤلف الرئيسي لدراسة الإشعارات الشهرية: "نظرًا لأن هذه الثقوب السوداء لا تعرف عن بعضها البعض ، أو لديها أي طريقة لتبادل المعلومات أو التأثير على بعضها البعض مباشرة عبر هذه المقاييس الشاسعة ، يجب أن تكون محاذاة الدوران حدثت أثناء تكوين المجرات في الكون المبكر ".
كان هذا مفاجئًا إلى حد ما ، وهو أمر لم يكن فريق البحث مستعدًا له. في البداية ، كان الهدف من المشروع هو استكشاف أضعف مصادر الراديو في الكون باستخدام أحدث جيل من التلسكوبات الراديوية. وهو ما كان يؤمل أن يوفر معاينة لما سيوفره الجيل التالي من التلسكوبات مثل تلسكوب MeerKAT في جنوب إفريقيا وصفيف الكيلومتر المربع (SKA) بمجرد دخولهم الإنترنت.
في حين أظهرت الدراسات السابقة أن هناك انحرافات في اتجاهات بعض المجرات ، كانت هذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها علماء الفلك من استخدام الطائرات التي تنتجها ثقوب SMBA للكشف عن محاذاة. بعد ملاحظة التماثل الذي كان واضحًا بينهما ، نظر فريق البحث في العديد من الخيارات حول سبب وجود محاذاة في المجرات (حتى على المقاييس الأكبر من مجموعات المجرات).
ومع ذلك ، من المهم أن نلاحظ أن توزيع السبين على نطاق واسع من هذا النوع لم يتم التنبؤ به من قبل النظريات. تمثل هذه الظاهرة غير المعروفة بالتأكيد تحديًا عندما يتعلق الأمر بالنظريات السائدة حول أصول الكون ، والتي يجب مراجعتها إلى حد ما لتفسير ذلك.
في حين كشفت دراسات سابقة عن انحرافات عن التماثل في اتجاهات المجرات ، كانت هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها الطائرات اللاسلكية لقياس محاذاة. وقد تم ذلك بفضل حساسية الصور الراديوية المستخدمة ، والتي استفادت أيضًا من حقيقة أن قياسات شدة البث الراديوي لا تتأثر بأشياء مثل الانتثار والانقراض ودوران فاراداي (التي ربما تكون قد أثرت في دراسات أخرى).
علاوة على ذلك ، فإن وجود محاذاة من هذا النوع يمكن أن يسلط الضوء على اتجاه وتطور هذه المجرات ، خاصة فيما يتعلق بالبنى واسعة النطاق. يمكنهم أيضًا مساعدة الفلك على معرفة المزيد عن الحركات في تقلبات المادة البدائية التي أدت إلى الهيكل الحالي للكون. كما لاحظ تايلور والمؤلفون الآخرون للورقة ، سيكون من المثير للاهتمام مقارنة هذا مع تنبؤات بنية الزخم الزاوي من محاكاة الكون.
في السنوات الأخيرة ، تم إنتاج العديد من المحاكاة لنمذجة هيكل البيع الكبير للكون وكيف تطورت. وتشمل هذه ، على سبيل المثال لا الحصر ، مشروع FastSound - الذي كان يقوم بمسح المجرات في الكون باستخدام مطياف الألياف متعددة الأغراض (Subosu) من تلسكوب سوبارو - ومشروع DESI ، الذي سيعتمد على تلسكوب Mayall في Kitt Peak المرصد الوطني في أريزونا لرسم تاريخ الكون الذي يعود إلى 11 مليار سنة وخلق خريطة ثلاثية الأبعاد دقيقة للغاية.
ثم هناك الأسترالية المربعة كيلومتر مربع صفيف باثفايندر (ASKAP) ، وهو تلسكوب لاسلكي يتم تشغيله حاليًا من قبل منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO) في مرصد Murchison الراديوي لعلم الفلك (MRO) في غرب أستراليا. عند الانتهاء ، ستجمع مصفوفة ASKAP بين سرعة المسح السريعة والحساسية العالية لدراسة الكون المبكر.
في السنوات القادمة ، من المرجح أن تلقي هذه المشاريع ، جنبًا إلى جنب مع هذه المعلومات الجديدة حول محاذاة الثقوب السوداء الهائلة ، بعض الضوء الجاد على كيفية ظهور الكون ، من الخلق إلى يومنا هذا. كما قال تايلور ، "لقد بدأنا نفهم كيف نشأت البنية الواسعة النطاق للكون ، بدءًا من الانفجار الكبير والنمو نتيجة الاضطرابات في الكون المبكر ، إلى ما لدينا اليوم ، وهذا يساعد نستكشف كيف سيكون عالم الغد ".
