اكتشف علماء الفلك تموجات تشبه البركة على القرص الغازي لمجرة قديمة.
ما سبب هذه التموجات وماذا تخبرنا عن تكوين وتطور المجرة البعيدة؟ ومهما حدث كيف أثر على المجرة ومهمتها الأساسية: تكوين النجوم؟
يتعلق هذا الاكتشاف بأقدم مجرة حلزونية معروفة. ويبلغ عمره أكثر من 12 مليار سنة ويسمى BIS 1335-0417. وباعتبارها أقدم دوامة معروفة، فهي تحتل مكانًا مهمًا في دراستنا لتكوين المجرات وتطورها.
ووفقا للعلماء، فإن التموجات الموجودة في قرص BRI 1335-0417 تكشف عن أنماط نمو المجرة. تظهر الملاحظات أن حركة القرص تتأرجح عموديًا مثل التموجات على البركة. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة هذه الظاهرة، ويمكن أن تساعد التموجات في تفسير تكوين النجوم في المجرة.
الملاحظات هي جزء من بحث جديد نشر في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. البحث بعنوان “الكشف عن موجة انحناء القرص في مجرة حلزونية ذات انزياح أحمر 4.4.“المؤلف الرئيسي هو الدكتور تاكافومي تسوكوي، باحث ما بعد الدكتوراه في كلية أبحاث علم الفلك والفيزياء الفلكية (RSAA) في الجامعة الوطنية الأسترالية.
يُعرف BIS 1335-0417 بمعدل تكوين النجوم السريع. إنها تشكل النجوم بشكل أكثر انتشارًا من المجرات الحديثة مثل درب التبانة. تظهر بعض القياسات أنها تشكل النجوم أسرع بمئات المرات من مجرتنا. بطريقة ما، يتم نقل الغاز وتحويله إلى نجوم بكفاءة أكبر من المجرات الأخرى.
تم أخذ الملاحظات التي كشفت عن التموجات باستخدام مصفوفة ALMA، وهي مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/تحت المليمترية. تتمتع ALMA بقوة خاصة في رصد الغازات والغبار، مما سمح لها برؤية التموجات. ويقول الباحثون إن التموجات تشير إلى نوع من التأثير الخارجي، مثل التفاعلات مع مجرة أخرى أو ربما غاز وارد. كل من هذه التأثيرات يمكن أن تؤدي إلى تكوين النجوم بسرعة ويمكن أن تساعد في تفسير سبب تشكل النجوم BRI 1335-0417 بهذه السرعة.
لكن ALMA اكتشفت أكثر من مجرد تداعيات؛ كما وجد آثارًا لشريط مركزي.
يمكن للقضبان الموجودة في المجرات الحلزونية تعزيز تكوين النجوم عن طريق توجيه الغاز من الأذرع إلى المنطقة الوسطى من المجرة وتغذية ولادة النجوم هناك. نفس العملية يمكن أن تفسر أيضا نوى المجرة النشطة.
“إن الشريط، الذي يبلغ نصف قطره 3.3 +/- 0.2 كيلو فرسخ فلكي ويربط اللولب ذي الذراعين الذي تم تحديده مسبقًا، واضح في كلتا الحالتين. [C-II] و [far infrared] الصور، مما أدى إلى التطور السريع للمجرة عن طريق توجيه الغاز نحو المركز،” كتب الباحثون في ورقتهم.
القضبان في المجرات الحلزونية طبيعية. وأظهرت دراسة أن أكثر من ربع المجرات الحلزونية بها قضبان. إن مجرة درب التبانة وأقرب جيراننا، مجرة المرأة المسلسلة، كلاهما عبارة عن مجرة حلزونية مقيدة. قد تكون القضبان مؤقتة وتتحلل بمرور الوقت، مما يؤدي إلى تحويل المجرات الحلزونية ذات القضبان إلى مجرات حلزونية أبسط. يمكن أن تدوم القضبان حوالي ملياري سنة فقط. يمكن أن تكون دورية وتتشكل وتتفكك بشكل متكرر، وهذا جزء من السبب وراء العثور على الكثير منها.
ترى بعض الأفكار الفلكية الراسخة أن تشكل الشريط هو الفعل الأخير لتطور المجرة.
وقال كارتيك شيث من مركز سبيتزر للعلوم تعليقا على بحث أجري في عام 2008: “إن تشكيل القضيب يمكن أن يكون آخر عمل مهم في تطور المجرة الحلزونية”.
“يُعتقد أن المجرات تتشكل من خلال عمليات الاندماج مع المجرات الأخرى. وبعد الاستقرار، فإن الطريقة الدرامية الأخرى الوحيدة لتطور المجرات هي من خلال حركة القضبان.”
لكن علماء الفلك لم يعثروا قط على شريط في مجرة في هذا الوقت المبكر من الكون.
وهذا يشير إلى آلية مختلفة لتشكيل القضبان. “الشريط المحدد في [C-II] و [far infrared] تشير صور المجرة القرصية الغنية بالغاز إلى احتمال جديد لتشكل شريط مبكر في المجرات الغنية بالغاز ذات الانزياح الأحمر العالي، وهو قرص غني بالغاز غير مستقر الجاذبية مما يخلق شريط غاز مكونًا للنجوم، بدلاً من شريط نجمي ينبثق من مجرة ما قبل المجرة. المجرة الموجودة. “القرص النجمي” ، يكتب المؤلفون.
يشرح المؤلفون: “قد يفسر هذا الهياكل السائدة على شكل شريط والتي لوحظت في صور FIR للمجرات دون المليمترية ذات الانزياح الأحمر العالي”.
إن العثور على هذه التموجات – وهذا الشريط – في هذه المجرة القديمة يجبرنا على إعادة التفكير. عادةً ما يكون القرص الغازي في مجرة كهذه مستقرًا، لذا تشير التموجات إلى حدوث شيء ما للقرص مؤخرًا.
ومن غير الواضح ما إذا كان هذا تفاعلًا مع مجرة أخرى أو تفاعلًا مع سحابة غازية ضخمة. ومع ذلك، فإن الاستنتاج يبدو طبيعيا للمؤلفين. وكتبوا: “من الطبيعي أن نفترض أن مثل هذا التفاعل من شأنه أيضًا تنشيط نشاط تكوين النجوم العالية”.
ويؤكد علماء الفلك أن المجرات تتشكل وتتطور من خلال الاندماج مع المجرات الأخرى ومع السحب الغازية الضخمة. هذه النتائج لا تضع الفكرة موضع تساؤل. لكن ملاحظة التأثيرات الملحوظة تمنح الباحثين نافذة أخرى على كيفية عمل كل ذلك.
تم نشر هذه المقالة في الأصل بواسطة الكون اليوم. اقرأها المقالة الأصلية.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”