أقدم مجرة ​​حلزونية معروفة تمت رؤيتها بتموجات تشبه البركة في دراسة فلكية لأول مرة: ScienceAlert

اكتشف علماء الفلك تموجات تشبه البركة عبر القرص الغازي لمجرة قديمة.

ما سبب هذه التموجات، وماذا تخبرنا عن تكوين المجرة البعيدة وتطورها؟ ومهما حدث، كيف أثر على المجرة ووظيفتها الرئيسية: تكوين النجوم؟

يتعلق هذا الاكتشاف بأقدم مجرة ​​حلزونية معروفة. يبلغ عمره أكثر من 12 مليار سنة، ويسمى BRI 1335-0417. باعتبارها أقدم دوامة معروفة، فإنها تحتل مكانة مهمة في دراستنا لكيفية تشكل المجرات وتطورها.

ووفقا للعلماء، فإن التموجات الموجودة في قرص BRI 1335-0417 تكشف عن أنماط نمو المجرة. تظهر الملاحظات حركة القرص المتأرجحة عموديًا مثل التموجات على البركة. إنها 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 “اكتشاف موجة انحناء القرص في مجرة ​​حلزونية ذات انزياح أحمر 4.4.“المؤلف الرئيسي هو الدكتور تاكافومي تسوكوي، زميل ما بعد الدكتوراه في كلية أبحاث علم الفلك والفيزياء الفلكية (RSAA) في الجامعة الوطنية الأسترالية.

يُعرف BRI 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 ALMA، وهو مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/تحت المليمترية. تتمتع ALMA بقوة خاصة في رصد الغاز والغبار، مما ساعدها على رؤية التموجات. ويقول الباحثون إن التموجات هي دليل على نوع ما من التأثير الخارجي، مثل التفاعلات مع مجرة ​​أخرى أو ربما غاز قادم. 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 وجدت أكثر من مجرد تموجات؛ كما وجدت دليلاً على وجود شريط مركزي.

يمكن للقضبان الموجودة في المجرات الحلزونية أن تدفع عملية تكوين النجوم عن طريق توجيه الغاز من الأذرع إلى المنطقة المركزية للمجرة وتغذية ولادة النجوم هناك. نفس العملية يمكن أن تفسر أيضا نوى المجرة النشطة.

“يبدو الشريط الذي يبلغ طول نصف قطره 3.3 +/- 0.2 كيلو فرسخ فلكي ويربط بين اللولب ذي الذراعين الذي تم تحديده مسبقًا، واضحًا في كليهما. [C-II] و [far infrared] الصور، تدفع التطور السريع للمجرة عن طريق توجيه الغاز نحو النواة،” كتب الباحثون في ورقتهم البحثية.

القضبان في المجرات الحلزونية طبيعية. أظهرت إحدى الدراسات أن أكثر من ربع المجرات الحلزونية بها قضبان. كل من مجرة ​​درب التبانة وأقرب جيراننا، مجرة ​​المرأة المسلسلة، عبارة عن مجرة ​​حلزونية مقيدة. قد تكون القضبان مؤقتة وتتحلل بمرور الوقت، مما يحول المجرات الحلزونية ذات القضبان إلى مجرات حلزونية أكثر بساطة. قد تدوم القضبان حوالي ملياري سنة فقط. وقد تكون دورية وتتشكل وتتحلل بشكل متكرر، مما يساعد في تفسير سبب العثور على الكثير منها.

يقول بعض التفكير الفلكي الراسخ أن تشكيل الشريط هو الفعل الأخير في تطور المجرة.

قال كارتيك شيث من مركز سبيتزر للعلوم عند تعليقه على البحث في عام 2008: “قد يكون تشكيل الشريط هو الفعل المهم الأخير في تطور المجرة الحلزونية”.

“يُعتقد أن المجرات تبني نفسها من خلال عمليات الاندماج مع المجرات الأخرى. وبعد الاستقرار، فإن الطريقة الدرامية الأخرى الوحيدة لتطور المجرات هي من خلال عمل القضبان.”

لكن علماء الفلك لم يعثروا قط على شريط في مجرة ​​في هذا الوقت المبكر من الكون.

يقترح آلية مختلفة لكيفية تشكيل القضبان. “الشريط المحدد في [C-II] و [far infrared] تشير صور المجرة القرصية الغنية بالغاز إلى منظور جديد لتكوين شريط مبكر في المجرات الغنية بالغاز ذات الانزياح الأحمر العالي – قرص غني بالغاز غير مستقر الجاذبية يخلق شريطًا غازيًا مكونًا للنجوم، بدلاً من شريط نجمي ينبثق من شريط موجود مسبقًا قرص نجمي” ، اكتب المؤلفين.

يشرح المؤلفون: “قد يفسر هذا الهياكل الشبيهة بالشريط السائدة في صور FIR للمجرات ذات الانزياح الأحمر العالي دون المليمتر”.

إن العثور على هذه التموجات – والشريط – في هذه المجرة القديمة يفرض علينا إعادة التفكير. عادةً ما يكون القرص الغازي في مجرة ​​كهذه مستقرًا، لذا تشير التموجات إلى حدوث شيء ما للقرص مؤخرًا.

ومن غير المعروف ما إذا كان التفاعل مع مجرة ​​أخرى أو التفاعل 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 تتحدى الفكرة. لكن ملاحظة التموجات الملحوظة تعطي الباحثين نافذة أخرى على كيفية عمل كل شيء.

تم نشر هذه المقالة في الأصل بواسطة الكون اليوم. إقرأ ال المقالة الأصلية.