تعددت الأطروحات والفرضيات حول تكون فقاعات فيرمي، بما في ذلك النشاط المتفجر للثقب الأسود المركزي الهائل، والرياح القادمة منه والنشاط الثابت لولادة النجوم؛ ويعد التمييز بين هذه السيناريوهات مهمة صعبة.


هذه الهياكل الأرجوانية الغامضة تطفو أعلى وأسفل مركز مجرتنا (ناسا)

يمتلئ الكون بالعجائب السماوية التي لم يتم تفسيرها بعد، و"فقاعات فيرمي" من بين هذه العجائب وسميت بهذا الاسم نسبة لتلسكوب فيرمي لأشعة غاما الفضائي الذي اكتُشفت بواسطته لأول مرة عام 2010.
هذه الفقاعات عبارة عن انفجارات هائلة لغاز عالي الطاقة ينبعث من قلب مجرة درب التبانة ويمتد على جانبيها بطول يبلغ نحو 50 ألف سنة ضوئية. وتطفو هذه الهياكل الأرجوانية الغامضة أعلى وأسفل مركز مجرتنا، وعلى الرغم من حجمها المذهل فإن الآلية التي تشكلت بها ظلت لغزا غامضا.
وتعددت الأطروحات والفرضيات حول تكون فقاعات فيرمي، بما في ذلك النشاط المتفجر للثقب الأسود المركزي الهائل، والرياح القادمة منه والنشاط الثابت لولادة النجوم؛ ويعد التمييز بين هذه السيناريوهات مهمة صعبة، غير أن توفر أحدث عمليات رصد الأشعة السينية من القمر الصناعي "سوزاكو" يقدم فرصة لمقارنة القياسات مع ما يتوقعه علماء الفلك من سيناريوهات مختلفة.

في دراسة نشرت حديثا في دورية "مانثلي نوتسيز أوف ذا رويال أسترونوميكال سوسايتي" (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)، ووفقًا للبيان الصحفي المنشور عنها على موقع "فيز دوت أورغ" (Phys.org) في الثالث من يناير/كانون الثاني الجاري؛ قدم البروفيسور يوتاكا فوجيتا من جامعة طوكيو متروبوليتان-اليابان أدلة نظرية توضح كيفية تشكل مثل هذه الكيانات.
جسيمات عالية الشحنة
اعتبرت محاكاة البروفيسور فوجيتا أن الرياح المتدفقة بسرعة من الثقب الأسود تضخ الطاقة اللازمة في الغاز المحيط بمركز المجرة؛ وبالمقارنة مع الأشكال التي تم قياسها، وجد أن هناك احتمالية جيدة لأن تنتج فقاعات فيرمي عن طريق تلك الرياح المتدفقة بسرعة، التي تهب بسرعة 1000 كيلومتر في الثانية طوال 10 ملايين سنة. وبالطبع ليست هذه الرياح كالتي نشهدها على الأرض، ولكنها تيارات من الجسيمات عالية الشحنة تسافر بسرعات فائقة منتشرة في الفضاء.
ووفقا للبيان الصحفي، فإن هذه الرياح تنتقل إلى الخارج وتتفاعل مع الهالة الغازية المحيطة، ويتسبب هذا التفاعل في حدوث صدمة عكسية تخلق ارتفاعا مميزا في منحنى درجة الحرارة، وتتوافق فقاعات فيرمي أيضا مع الحجم الموجود داخل مقدمة الصدمة العكسية هذه.

الأطروحات والفرضيات تعددت حول تكون فقاعات فيرمي (ساينتفيك أميركان)
غير أن الأهم من ذلك هو إظهار عمليات المحاكاة أن الانفجار الفوري في المركز لا يمكن أن يعيد إنتاج الأشكال التي تم قياسها بواسطة التلسكوب، مما يرجح كفة السيناريو الذي يعتمد على الرياح الثابتة الناتجة عن الثقب الأسود المركزي كسبب.
ويلاحظ البروفيسور فوجيتا أن الرياح التي تنبأت بها المحاكاة تشبه التدفقات التي لوحظت في المجرات الأخرى. ويشير هذا التشابه إلى وجود أنواع التدفقات الهائلة نفسها التي شوهدت في أجزاء أخرى من الكون في مجرتنا حتى وقت قريب.