مراجعات

ربما وجد علماء الفلك حافة مجرتنا


لا يقتصر الأمر على محاولة تصور حجم الكون كمهمة شاقة – ومقلقة نوعًا ما – ولكنها أيضًا مهمة متناقضة. بمعنى ما ، اتساعنا الكوني محدود لأنه لم يكن موجودًا إلى الأبد … ولانهائي لأنه يتضخم باستمرار في كل اتجاه. الأمر الأكثر قابلية للإدارة ، فيما يتعلق برسم الخرائط الكونية ، هو تحديد حجم كل الأشياء داخل يبدو أن كوننا كذلك.

وما هو أفضل مكان نبدأ منه من منطقتنا مجرة درب التبانة، جرم سماوي ضخم آخر ينحني للعقل؟ أعلن علماء الفلك يوم الاثنين في اجتماع سنوي للجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل ، أنهم ربما حددوا أخيرًا حدود مجرة ​​درب التبانة الأبعد.

باختصار ، قدروا أن عالمنا يمتد لأكثر من مليون سنة ضوئية من مركز المجرة ، الذي يقع في منتصف الطريق تقريبًا إلى مجرتنا المجاورة ، أندروميدا.

قال راجا جواثاكورتا ، أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز والمؤلف المشارك لدراسة النتائج ، في بيان: “هذه الدراسة تعيد تعريف ما يشكل الحدود الخارجية لمجرتنا”. “مجرتنا وأندروميدا كلاهما كبير جدًا ، ولا توجد مساحة بين الاثنين.”

بالنسبة إلى السياق ، تعادل السنة الضوئية حوالي 5.88 تريليون ميل (9.46 تريليون كيلومتر) وبسرعة 3000 ميل في الساعة – قريبة من سرعات مركبة أوريون الفضائية Artemis I التي حلقت حول القمر وعادت العام الماضي – إنها ” د ستأخذك أكثر من مليار ساعة لقطع مثل هذه المسافة.

لا أريد حتى أن أكتب كم من الوقت سيستغرق السفر ليس فقط رحلة واحدة ، ولكن أ مليون سنوات ضوئية.

كانت القرائن في النجوم

في الأساس ، يمكنك التفكير في أراضي مجرة ​​درب التبانة مقسمة إلى ثلاثة أقسام.

أولاً ، هناك الأذرع الحلزونية الأيقونية (أحدها يحمل نظامنا الشمسي) مثبتة داخل ما يُعرف باسم “القرص الرقيق” ، وهو إلى حد كبير قرص مسطح مرقط بالنجوم والكواكب والأقمار التي يبلغ عرضها حوالي 100000 سنة ضوئية.

يوضح هذا الرسم التوضيحي ما نعتقد أن مجرة ​​درب التبانة تبدو عليه ، بذراعين حلزونيين كبيرين.

ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتقنية

تحيط بالمنطقة المركزية المنتفخة لهذا القرص هالة داخلية تحتوي على بعض أقدم النجوم في مجرتنا وتمتد لمئات الآلاف من السنين الضوئية في كل اتجاه.

وأخيرًا ، هناك الهالة الخارجية.

هذه المنطقة المراوغة ، التي تطفو حول الهالة الداخلية ، يسيطر عليها المادة المظلمة (موسيقى عصبية) وتشكل معظم كتلة مجرتنا. ومع ذلك ، فإنه “الجزء الأصعب للدراسة لأن الحدود الخارجية بعيدة جدًا” ، كما قال GuhaThakurta. “النجوم متناثرة جدًا مقارنة بالكثافة النجمية العالية للقرص والانتفاخ.”

ومع ذلك ، توصل GuhaThakurta وزملاؤه من الباحثين إلى فكرة حول كيفية معرفة أين تنتهي الهالة الخارجية لمجرة درب التبانة.

الأجزاء الثلاثة المميزة لمجرة درب التبانة.

يوضح هذا الرسم التوضيحي الهالات الداخلية والخارجية لمجرة درب التبانة. الهالة عبارة عن سحابة كروية من النجوم تحيط بمجرة.

ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وأ.فييلد (STScI)

قاموا بتتبع ما يعرف باسم نجوم RR Lyrae الذين يعيشون في وهجها الضبابي. باختصار ، نجوم RR Lyrae هي أجسام نجمية خاصة من النوع الذي ينبض في سطوعها. إنها تتوسع وتتقلص بانتظام ، وتظهر أمام آلات علم الفلك على الأرض على أنها تتوهج بقوة أكبر قليلاً ، ثم تتلاشى بلطف – مرارًا وتكرارًا.

قال GuhaThakurta: “الطريقة التي يتنوع بها سطوعها تبدو مثل مخطط كهربية القلب – فهي تشبه دقات قلب المجرة – لذا يرتفع السطوع بسرعة وينخفض ​​ببطء ، وتتكرر الدورة بشكل مثالي مع هذا الشكل المميز للغاية”. “بالإضافة إلى ذلك ، إذا قمت بقياس متوسط ​​سطوعها ، فسيكون هو نفسه من نجمة إلى أخرى. هذا المزيج رائع لدراسة بنية المجرة.”

بمعنى آخر ، تعتبر نجوم RR Lyrae أفضل في قياس المسافة لأنه من الممكن الحصول على سطوع متوسط ​​عليها. أنواع أخرى من النجوم ، على سبيل المثال ، قد تكون مشرقة حقًا لأنها قريبة أو لأنها … لامعة حقًا. نجوم RR Lyrae أقل إثارة للتساؤل. يرتبط سطوعها بسهولة ببعدها ، لذا فهي تساعد العلماء على معايرة بنية الكون بأكمله.

وقال يوتينج فينج ، طالب الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا ، والمؤلف الرئيسي للدراسة ، في بيان: “علماء الفلك فقط هم من يعرفون كم هو مؤلم الحصول على متتبعات موثوقة لهذه المسافات”.

فاز كل من Feng و GuhaThakurta بالجائزة الكبرى عندما أعادا تخصيص البيانات التي تم جمعها بواسطة Next Generation Virgo Cluster Survey ، والتي صورت مجموعة كبيرة من المجرات بالقرب من مجرة ​​درب التبانة. خلال فترة وجوده ، حدث هذا البرنامج أيضًا لالتقاط مجموعة من النجوم الأمامية في نفس المجال – 208 منهم كانوا من نجوم RR Lyrae.

أوضح فنغ أن “البيانات التي استخدمناها هي نوع من النتائج الثانوية لهذا المسح”. “هذه العينة القوية من نجوم RR Lyrae البعيدة تعطينا أداة قوية جدًا لدراسة الهالة واختبار نماذجنا الحالية لحجم وكتلة مجرتنا.”

بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لفنغ ، أكدت ملاحظات الفريق التقديرات النظرية القديمة لحدود الهالة الخارجية.

تشير هذه التقديرات إلى أن الهالة تقع على بعد 300 كيلو فرسك تقريبًا ، أو مليون سنة ضوئية ، من مركز المجرة – ووجدت دراسة الفريق أن نجوم RR Lyrae تعيش على مسافات تتراوح بين 20 إلى 320 كيلو فرسخ ، ونهايتها الأخيرة تزيد قليلاً عن على بعد مليون سنة ضوئية من مركز المجرة.

هذا قريب جدا الرتق.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى