منوعات

ويب التابع لناسا يستكشف مجرة ​​الانفجار الشديد

استخدم فريق من علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا لدراسة المجرة النجمية ميسييه 82 (M82). تقع هذه المجرة على بعد 12 مليون سنة ضوئية في كوكبة الدب الأكبر، وهي صغيرة الحجم نسبيًا ولكنها تستضيف موجة من نشاط تكوين النجوم. وعلى سبيل المقارنة، فإن M82 تولد نجومًا جديدة أسرع بعشر مرات من درب التبانة.

قام الفريق بقيادة ألبرتو بولاتو من جامعة ميريلاند في كوليدج بارك، بتوجيه أداة كاميرا ويب للأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) نحو مركز المجرة النجمية، للحصول على نظرة فاحصة على الظروف الفيزيائية التي تعزز تكوين النجوم الجديدة.

وقال بولاتو، المؤلف الرئيسي للدراسة: “لقد كانت M82 موضوعا لمجموعة متنوعة من الملاحظات على مر السنين لأنه يمكن اعتبارها النموذج الأولي للمجرة النجمية”. “لقد رصدت تلسكوبات سبيتزر وهابل الفضائية التابعة لناسا هذا الهدف. وبفضل حجم ويب ودقته، يمكننا مراقبة هذه المجرة التي تتشكل النجوم ورؤية كل هذه التفاصيل الجديدة الجميلة.”

مجتمع ديناميكي من النجوم

يستمر تشكل النجوم في الحفاظ على شعور بالغموض لأنه محاط بستائر من الغبار والغاز، مما يشكل عائقا أمام مراقبة هذه العملية. ولحسن الحظ، فإن قدرة ويب على المراقبة في ضوء الأشعة تحت الحمراء تعد مصدر قوة للتغلب على هذه الظروف الغامضة. بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على صور NIRCam لمركز النجم باستخدام وضع أداة يمنع المصدر الساطع جدًا من إغراق الكاشف.

بينما يتم تمرير محلاق بنية داكنة من الغبار السميك عبر قلب M82 الأبيض الساطع، حتى في هذا المشهد بالأشعة تحت الحمراء، كشفت كاميرا Webb NIRCam عن مستوى من التفاصيل كانت محجوبة تاريخيًا. وبالنظر نحو المركز، تشير البقع الصغيرة الموضحة باللون الأخضر إلى مناطق مركزة من الحديد، ومعظمها من بقايا المستعرات الأعظم. تشير البقع الصغيرة التي تظهر باللون الأحمر إلى المناطق التي يضيء فيها الهيدروجين الجزيئي بإشعاع نجم شاب قريب.

وقالت ريبيكا ليفي، المؤلفة الثانية للدراسة في جامعة أريزونا في توكسون: “تظهر هذه الصورة قوة ويب”. “كل نقطة بيضاء في هذه الصورة هي إما نجم أو عنقود نجمي. يمكننا أن نبدأ في التمييز بين كل هذه المصادر النقطية الصغيرة، مما يسمح لنا بالحصول على إحصاء دقيق لجميع العناقيد النجمية في هذه المجرة.”

العثور على هيكل في ظروف مزدحمة

عند النظر إلى M82 بأطوال موجية أطول قليلاً للأشعة تحت الحمراء، يمكن رؤية محلاق متجمعة موضحة باللون الأحمر ممتدة فوق وتحت مستوى المجرة. هذه اللافتات الغازية هي رياح مجرية تخرج من قلب الانفجار النجمي.

كان أحد مجالات اهتمام هذا الفريق البحثي هو فهم كيفية ظهور هذه الرياح المجرية، المدفوعة بالمعدل السريع لتكوين النجوم والمستعرات الأعظمية الناتجة، وتأثيرها على بيئتها. ومن خلال حل قسم مركزي من M82، يمكن للعلماء فحص أصل الريح وفهم كيفية تفاعل المكونات الساخنة والباردة داخل الريح بشكل أفضل.

كانت أداة NIRCam الخاصة بـ Webb مناسبة تمامًا لتتبع بنية الرياح المجرية عبر انبعاث جزيئات السخام الكيميائية المعروفة باسم الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs). يمكن اعتبار الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات عبارة عن حبيبات غبار صغيرة جدًا يمكنها البقاء على قيد الحياة في درجات الحرارة الباردة ولكنها يتم تدميرها في الطقس الحار.

ومما أثار دهشة الفريق أن رؤية ويب لانبعاثات PAH تسلط الضوء على البنية الدقيقة للرياح المجرية، وهو أمر لم يكن معروفًا من قبل. ويمتد الانبعاث، الذي يمثله خيوط حمراء، بعيدا عن المنطقة الوسطى حيث يوجد قلب تكوين النجوم. ومن النتائج الأخرى غير المتوقعة وجود بنية مماثلة بين انبعاث الهيدروكربونات العطرية المتعددة الحلقات وانبعاث الغاز الساخن المتأين.

وقال بولاتو: “كان من غير المتوقع أن نرى انبعاثات الهيدروكربونات العطرية المتعددة الحلقات تبدو وكأنها غاز متأين”. “من غير المتوقع أن تعيش الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات لفترة طويلة جدًا عند تعرضها لمثل هذا المجال الإشعاعي القوي، لذلك ربما يتم تجديدها طوال الوقت. وهذا يتحدى نظرياتنا ويظهر لنا أن إجراء مزيد من البحث، إجراء تحقيق شامل ضروري”.

إضاءة الطريق إلى الأمام

تثير ملاحظات ويب لـ M82 في ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة المزيد من الأسئلة حول تكوين النجوم، والتي يأمل الفريق في الإجابة على بعضها من خلال بيانات إضافية تم جمعها باستخدام ويب، بما في ذلك تلك من مجرة ​​انفجارية أخرى. تم الانتهاء تقريبًا من الانتهاء من مقالتين أخريين من هذا الفريق، تصفان التجمعات النجمية والعلاقات المتبادلة بين مكونات الرياح في M82.

في المستقبل القريب، سيكون لدى الفريق ملاحظات طيفية لـ M82 من Webb جاهزة للتحليل، بالإضافة إلى صور تكميلية واسعة النطاق للمجرة والرياح. ستساعد البيانات الطيفية علماء الفلك على تحديد الأعمار الدقيقة للمجموعات النجمية وستقدم فكرة عن مدة كل مرحلة من مراحل تكوين النجوم في بيئة المجرات النجمية. وعلى نطاق أوسع، يمكن لفحص النشاط في مجرات مثل M82 أن يعمق فهم علماء الفلك للكون المبكر.

وقال بولاتو: “إن رصد ويب لـ M82، وهو هدف أقرب إلينا، هو تذكير بأن التلسكوب يتفوق في دراسة المجرات على جميع المسافات”. “بالإضافة إلى مراقبة المجرات الشابة ذات الانزياح الأحمر العالي، يمكننا فحص الأهداف الأقرب إلى المنزل لفهم العمليات التي تحدث هنا بشكل أفضل – الأحداث التي حدثت أيضًا في بداية الكون.”

وقد تم قبول هذه النتائج للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية.يعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي أول مرصد لعلوم الفضاء في العالم. يحل ويب ألغاز نظامنا الشمسي، وينظر إلى ما وراء العوالم البعيدة حول نجوم أخرى، ويستكشف الهياكل والأصول الغامضة لكوننا ومكاننا فيه. ويب هو برنامج دولي تقوده وكالة ناسا مع شركائها، وكالة الفضاء الأوروبية (وكالة الفضاء الأوروبية) ووكالة الفضاء الكندية.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى