في العام الماضي ، عندما غطيت مجموعة الصور الكونية الخارقة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي ، وصفت صورة استثنائية لخماسية ستيفان بمجموعة من الكلمات المتناقضة – والتي ، أعترف ، تميل إلى أن تكون ممارسة قياسية عند الحديث عن نظارات الفضاء السحيق.
لقد قلت إن هذه المجموعة المكونة من خمس مجرات ، بعضها يدور بالقرب من بعضها بدرجة كبيرة من أجل الراحة ، تحمل عالمًا “مناسبًا لكون خيالي”. لكنني أيضًا لم أستطع الشعور بالانزعاج من الثقب الأسود “المرعب” الكامن في وسط ضباب لامع آخر ووصف هذه الزاوية من الكون بأنها “مخيفة” بشكل عام ، لأن هذه المجرات محبوسة بالتأكيد في هواء مميت في النهاية -رقصة محطمة.
وكلما تعلمنا أكثر عن خماسية الملاك المظلم لستيفان ، أصبح من الواضح أن هذا الجزء من عالمنا مهيب ومخيف ، كما يبدو. خلال المؤتمر الصحفي السنوي للجمعية الفلكية الأمريكية يوم الإثنين ، قال العلماء إن المزيد من الملاحظات مع JWST و Atacama Large Millimeter / submillimeter Array القوية ، أو ALMA ، كشفت بشكل مطلق. فوضى يحدث بين هذه المجرات الخمس المضيئة.
بادئ ذي بدء ، فإن مجرة واحدة – تسمى رسميًا NGC 731b ، تُعرف أيضًا باسم “الدخيل” – تولد موجة صدمة عملاقة ، يبلغ حجمها عدة أضعاف حجمنا. بأكمله درب التبانة ، لأنها “تتطفل” على الفضاء بين المجرات الأربعة الأخرى. على طول الطريق ، تسبب تلك الموجة الشديدة للغاية الكثير من الدراما لأنها تطلق “مصنع إعادة التدوير” لغيوم غاز الهيدروجين الجزيئي الدافئ والبارد بين الخماسيات.
قال بيورن إيمونتس ، عالم الفلك في المرصد الوطني لعلم الفلك والباحث المشارك في المشروع ، في بيان صحفي: “قد تكون السحابة الجزيئية التي تخترق الغاز بين المجرات ، وتترك الفوضى في أعقابها ، نادرة وغير مفهومة تمامًا بعد”. . “لكن بياناتنا تظهر أننا اتخذنا الخطوة التالية في فهم السلوك الصادم ودورة الحياة المضطربة لسحب الغاز الجزيئي في خماسي ستيفان.”
وكما لو أن هذا لم يكن جامحًا بما فيه الكفاية ، حدد الفريق أيضًا حزمة ضخمة من الغاز بواسطة الخماسي ، تتفكك بثبات بينما يتشكل ذيل منفصل من الغاز الدافئ في مكان قريب.
لتلخيص الجزء الأخير ، هذا الذيل هو مؤشر على مجرة طفل محتملة. نعم ، هذا سيضيف شخصية أخرى إلى موقع sit-com الصاخب في هذه النهاية من الكون والذي ، لحسن الحظ ، يقع بين 39 مليون و 340 مليون سنة ضوئية من مكان جلوسك. (إحدى المجرات ، في المقدمة ، أقرب بكثير من شركائها في الرقص).
لقطة مقرّبة لمجرة مرقطة بالنجوم في خماسي ستيفان ، بإذن من JWST التابع لناسا.
لقطة من تصوير مونيشا رافيسيتي / ناسا
جذر الفوضى
يتم إنتاج موجات الصدمة ، مثل الموجات التي تخترق محيط Stephan’s Quintet ، بشكل عام أمام جسم يتحرك بسرعة أكبر من سرعة الصوت ، عبر نوع من الوسط الغازي.
في هذه الحالة ، NGC 731b هو الجسم الذي يمزق النسيج الغازي للفضاء بسرعة مذهلة تبلغ 800 كيلومتر لكل منهما ثانيا (ما يقرب من 500 ميل في الثانية). “بهذه السرعة ،” بحسب البيان ، “تستغرق الرحلة من الأرض إلى القمر ثماني دقائق فقط.”
قال فيليب أبليتون ، عالم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والمؤلف المشارك لدراسة النتائج ، خلال المؤتمر: “في عام 2006 ، اكتشف فريقنا ، باستخدام سبيتزر ، حقيقة رائعة”.
داخل موجة الصدمة ، وجد الباحثون كمية هائلة من جزيئات الهيدروجين المعينة التي تشع في الأشعة تحت الحمراء ، مختلطة بانبعاثات الأشعة السينية التي يُتوقع عادةً أن تظل موجودة نقي عندما تنبثق من مثل هذه الظواهر. وأوضح أبليتون أن “هذه الجزيئات لن تنجو في العادة من موجات الصدمة التي تسافر أسرع من 30-50 كيلومترًا في الثانية”.
لذا ، بشكل حدسي ، تساءل الفريق ، ما الذي يحدث هنا؟
وهو ما يعيدنا إلى الفوضى الكبرى التي كنت أواجهها سابقًا.
في الأساس ، أدرك الفريق أن الوسط الغازي الذي تغرق فيه موجة الصدمة هذه هو نوع من “التكتل”. وأوضح أبليتون أن هذه التكتلات تبدو وكأنها تتفتت إلى كتل أصغر حجمًا ، تسمى السحابة الصغيرة ، حيث تنتشر الصدمة عبر الفضاء – وهذه السحابة هي مصدر انبعاث الهيدروجين المشكوك فيه. ثم، قال أبليتون ، كل هذا الهيدروجين ينضم إلى موجة الصدمة العنيفة نفسها.
بعبارة أخرى ، يبدو أن الهيدروجين في المنطقة يتم “إعادة تدويره” من خلال الغاز الدافئ والبارد المحيط بموجة الصدمة. وفي عام 2006 ، اكتشف الفريق كل الهيدروجين المعاد تدويره أثناء تتبع الموجة.
قال أبليتون في البيان: “هذا مهم لأن الهيدروجين الجزيئي يشكل المادة الخام التي قد تشكل النجوم في النهاية ، لذا فإن فهم مصيرها سيخبرنا المزيد عن تطور خماسي ستيفان والمجرات بشكل عام.”
علاوة على ذلك ، مع مرور موجة الصدمة عبر عقباتها المتكتلة ، فإن كل هذا النشاط العنيف يخلق ما يسميه أبليتون “هياكل غير متوقعة” بسبب حالة إعادة التدوير بأكملها. واحدة من تلك الهياكل الغريبة هي أساسًا سحبتان باردتان متصلتان بخيط من غاز الهيدروجين الجزيئي الدافئ. فكر في رصاصة عالية السرعة تخترق سحابة وتشكل شكلًا يشبه الحلقة في أعقابها.
والآخر بالطبع هو ما يبدو أنه ذيل مجرة في مهدها.
(يسار): يقع الحقل 6 في مركز موجة الصدمة الرئيسية ، ويقوم بإعادة تدوير غاز الهيدروجين الدافئ والبارد حيث يتم سحب سحابة عملاقة من الجزيئات الباردة إلى ذيل دافئ من الهيدروجين الجزيئي مرارًا وتكرارًا. (في الوسط): يكشف الحقل 5 عن غيمتين من الغاز البارد متصلتين بتيار من غاز الهيدروجين الجزيئي الدافئ الذي يتميز بتصادم عالي السرعة يغذي الغلاف الدافئ للغاز حول المنطقة. (على اليمين): يكشف الحقل 4 عن بيئة أكثر استقرارًا وأقل اضطرابًا حيث انهار غاز الهيدروجين ، مشكلاً ما يعتقد العلماء أنه مجرة قزمة صغيرة في مرحلة التكوين.
ESO / NAOJ / NRAO) / JWST / P. أبليتون / بي ساكستون
قال أبليتون: “ما نراه هو تفكك سحابة عملاقة من الجزيئات الباردة في غاز شديد السخونة ، ومن المثير للاهتمام … أنها تدور خلال مراحل دافئة وباردة”. “لم نفهم تمامًا هذه الدورات حتى الآن ، لكننا نعلم أن الغاز يُعاد تدويره لأن طول الذيل أطول من الوقت الذي تستغرقه السحب التي صنعت منه لتتلف.”
للمضي قدمًا ، يعتزم الفريق استخدام الملاحظات الطيفية لتتبع كيفية تحرك كل الغاز المحيط بموجة الصدمة بالضبط. بهذه الطريقة ، سيكون من الممكن معرفة مدى سرعة تحرك الغاز و كيف يتم تسخينها أو تبريدها حيث تنبض موجة الصدمة عبر المنطقة.
هذا يتركنا عند نقطة توقف شهيرة – تميل معظم اكتشافات علم الفلك الأكبر في جيلنا إلى المرور من خلالها.
قال أبليتون: “أعطتنا هذه الملاحظات الجديدة بعض الإجابات ، لكنها أظهرت لنا في النهاية مقدار ما لا نعرفه حتى الآن”. “بشكل أساسي ، لدينا جانب واحد من القصة. حان الوقت الآن للحصول على الجانب الآخر.”
اكتشاف المزيد من موقع شبرون
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
