يتجسس تلسكوب ويب ملايين النجوم في المجرات الحلزونية المذهلة

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بمعلومات عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي وغير ذلك الكثير..

سي إن إن
—

التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي صورًا متلألئة لـ 19 المجرات الحلزونية – وملايين النجوم التي تعتبرها موطنًا لها – بتفاصيل غير مسبوقة لم يسبق لعلماء الفلك رؤيتها من قبل.

إن قدرة ويب الفريدة على مراقبة الكون بأطوال موجية مختلفة من الأشعة تحت الحمراء، مثل الأشعة تحت الحمراء القريبة والأشعة تحت الحمراء المتوسطة، تسلط الضوء على النجوم والغاز والغبار داخل البنية المعقدة لكل مجرة.

يعتقد علماء الفلك ذلك حوالي 60% من بين جميع المجرات هي مجرات حلزونية – ونظامنا الشمسي يقع في أحد الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة. يمكن أن تساعد ملاحظات ويب علماء الفلك على فهم تكوين النجوم وتطور المجرات الحلزونية مثل مجرتنا بشكل أفضل.

من الأمام، كل مجرة ​​في الصور الجديدة لها أذرع حلزونية محملة بالنجوم. يتميز مركز كل مجرة ​​بمجموعات من النجوم القديمة أو الثقوب السوداء الهائلة.

تم إجراء الملاحظات في إطار PHANGS، أو فيزياء عالية الدقة الزاوية في المجرات القريبة، مشروع. ويشارك في البرنامج أكثر من 100 عالم فلك من جميع أنحاء العالم، والذي يفحص أيضًا البيانات من تلسكوب هابل الفضائي، وأداة التلسكوب الكبير جدًا MUSE التابع للمرصد الفضائي الأوروبي، ومصفوفة أتاكاما المليمترية / تحت المليمترية الكبيرة في تشيلي.

تسمح البيانات المستمدة من التلسكوبات المختلفة لعلماء الفلك بإجراء ملاحظات عند أطوال موجية مختلفة من الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والراديو. قد تساعد إضافة معلومات الأشعة تحت الحمراء الخاصة بـ Webb في سد بعض فجوات المراقبة.

وقالت جانيس لي، عضو بارز في PHANGS وعالمة مشروع المهام الجديدة والمبادرات الإستراتيجية في معهد علوم التلسكوب الفضائي في بالتيمور، في بيان: “الصور الجديدة التي التقطها ويب غير عادية”. “إنها مذهلة، حتى بالنسبة للباحثين الذين كانوا يدرسون هذه المجرات نفسها منذ عقود. يتم حل الفقاعات والخيوط وصولاً إلى أصغر المقاييس التي تمت ملاحظتها على الإطلاق، وتحكي قصة عن دورة تكوين النجوم.

استخدم علماء الفلك كاميرا ويب القريبة من الأشعة تحت الحمراء لمراقبة ملايين النجوم، التي تُرى باللون الأزرق اللامع، مجمعة في مجموعات وموزعة بالتساوي في أذرع المجرات الـ 19. وفي الوقت نفسه، تسلط أداة ويب للأشعة تحت الحمراء المتوسطة الضوء على الغبار المتوهج المحيط بالنجوم، بالإضافة إلى النجوم الحمراء التي لا تزال تتشكل والمحاطة بالغاز والغبار ذاته الذي يسهل نمو النجوم.

وقال إريك روزولوفسكي، عضو PHANGS الأساسي وأستاذ الفيزياء في جامعة ألبرتا في إدمونتون، في بيان: “هذا هو المكان الذي يمكننا أن نجد فيه أصغر النجوم وأكثرها ضخامة في المجرات”.

تتوهج الأذرع الحلزونية تقريبًا بالغاز البرتقالي والأحمر في صور ويب. سيتم استخدام الصور لمساعدة علماء الفلك على تحديد توزيع الغاز والغبار في المجرات الحلزونية، وكذلك كيفية تغذية المجرات وإيقاف تكوين النجوم.

وقال روزولوفسكي: “تميل هذه الهياكل إلى اتباع نفس النمط في أجزاء معينة من المجرات”. “نحن نعتبرها أمواجًا، ويخبرنا تباعدها كثيرًا عن كيفية توزيع المجرة للغاز والغبار.”

كما التقط ويب أيضًا فراغات كبيرة على شكل صدفة كروية بين الغاز والغبار المجري، والتي من المحتمل أن تكون قد نحتها انفجارات النجوم.

“Ces trous pourraient avoir été créés par une ou plusieurs étoiles qui ont explosé, creusant des trous géants dans la matière interstellaire”, a déclaré Adam Leroy, membre principal de PHANGS et professeur d'astronomie à l'Ohio State University à Columbus, dans بيان.

يعتقد علماء الفلك أن المجرات تتشكل من الداخل إلى الخارج. يبدأ تكوين النجوم في مركز المجرة قبل أن يتصاعد إلى الأذرع. وهذا يعني أن المسافة بين النجم ونواة المجرة مرتبطة بعمره، لذلك من المرجح أن النجوم الأصغر سنا تكون أبعد عن نواة المجرة. تشير مجموعات النجوم الزرقاء القريبة من مراكز كل مجرة ​​إلى نجوم أقدم.

وفي الوقت نفسه، تحتوي بعض المجرات على نتوءات حمراء وردية بالقرب من مراكزها.

وقالت إيفا شينر، العضو الأساسي في PHANGS والعالمة في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرغ بألمانيا، في بيان: “هذه علامة واضحة على احتمال وجود ثقب أسود نشط فائق الكتلة”. “أو أن التجمعات النجمية باتجاه المركز تكون شديدة السطوع لدرجة أنها تشبع تلك المنطقة من الصورة.”

العلماء متحمسون جدًا لدراسة العدد الهائل من النجوم التي كشفت عنها صور ويب الجديدة، وفقًا لليروي.

وقال ليروي: “يمكن للنجوم أن تعيش لمليارات، بل وحتى تريليونات السنين”. “من خلال فهرسة جميع أنواع النجوم بدقة، يمكننا بناء رؤية أكثر موثوقية وشمولية لدورات حياتها.”