تشاندرا التابعة لناسا تكشف عن المجرات التي تمزقت، وانفجرت بالثقوب السوداء، وولدت من جديد في النجوم

يمكن أن تكون المجرات مصانع نجمية مسالمة أو أرضًا كونية مدمرة، تمزقها الاصطدامات وتفجرها نفاثات ثقب أسود هائلة.

مجموعة جديدة مكونة من 16 صورة من مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا تلتقط المجرات في مراحل مختلفة جذريا من حياتها. يجمع المعرض عقودًا من ملاحظات تشاندرا مع بيانات من تلسكوبات جيمس ويب وهابل الفضائية التابعة لناسا، و IXPE (مستكشف قياس استقطاب الأشعة السينية)، ومرصد نيل جيرلز سويفت، ومصفوفة التلسكوب الطيفي النووي NuSTAR ، ومراصد أخرى على الأرض وفي الفضاء.

يصنف علماء الفلك المجرات على نطاق واسع على أنها حلزونية أو إهليلجية أو غير منتظمة. تمتلك المجرات الحلزونية، مثل درب التبانة، أذرعًا تمتد من مراكزها، بينما تحتوي المجرات الإهليلجية عمومًا على نجوم أقدم، وغالبًا ما تحمل بصمة عمليات اندماج سابقة. المجرات غير النظامية ليس لها بنية محددة واحدة ويمكن أن تعكس الاصطدامات أو تكوين النجوم المكثف أو غيرها من الأحداث التخريبية.

لماذا يراقب علماء الفلك الأشعة السينية؟

يظهر الضوء المرئي النجوم والغبار، لكن الأشعة السينية تكشف بعضًا من النشاط الأكثر عنفًا داخل المجرات. يستطيع تشاندرا اكتشاف الغاز الذي تم تسخينه إلى ملايين الدرجات، والبقايا النجمية المدمجة، والحطام الناتج عن انفجار النجوم، والمواد التي تنشط عن طريق الثقوب السوداء الهائلة المتنامية.

تساعد هذه الظواهر في تشكيل المجرات ونشر العناصر الكيميائية في الفضاء. تقوم النجوم المتفجرة والتدفقات الخارجية القوية بتوزيع المواد التي يمكن أن تصبح في النهاية جزءًا من النجوم والكواكب والأغلفة الجوية والكائنات الحية الجديدة.

إن الجمع بين الأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والبصرية وغيرها من الملاحظات يسمح لعلماء الفلك بفحص نفس المجرة بعدة طرق متكاملة. يسلط كل طول موجي الضوء على هياكل مختلفة، مما ينتج عنه صورة أكثر اكتمالا لكيفية تشكل المجرات وتفاعلها وتغيرها عبر الزمن الكوني.

كما أن دراسة المجرات البعيدة توفر لعلماء الفلك سياقًا قيمًا لفهم درب التبانة. ولأن الباحثين لا يستطيعون مراقبة مجرتنا من الخارج، فإن الأنظمة المجاورة توفر مقارنات مفيدة وأدلة محتملة لماضيها ومستقبلها.

المجرات الحلزونية تُرى من زوايا مختلفة

تمنح المجرات المواجهة مثل Messier 33 و NGC 3938 لعلماء الفلك رؤية واضحة إلى حد كبير لأذرعها الحلزونية. تحتوي هذه الهياكل على أزواج نجمية نشطة، ومناطق لتكوين النجوم النشطة، وبقايا انفجارات كونية قوية.

ينتمي NGC 1672 و NGC 1385 إلى فئة مختلفة تعرف باسم اللوالب المحظورة. تحتوي هياكلها المركزية الممدودة على نجوم وغاز وغبار يمكنها توجيه المواد نحو المجرة الداخلية، مما يوفر المكونات الخام لتدفقات جديدة من تكوين النجوم.

يُظهر NGC 4725 طريقة أخرى يمكن أن تبدأ بها النجوم في التشكل. تشير الأدلة إلى أن مواجهة سابقة مع مجرة ​​أخرى أزعجت مادتها وساعدت في تحفيز نمو نجمي جديد.

تكشف المشاهدات من الحافة عن ميزات يصعب رؤيتها عند النظر مباشرة إلى وجه المجرة. تعرض NGC 4631 (مجرة الحوت) و Messier 82 (مجرة السيجار) هالات هائلة ورياحًا هائلة من الغاز تبلغ درجة حرارتها مليون درجة. وقد دفعت الانفجارات النجمية المتكررة هذه المادة آلاف السنين الضوئية إلى الفضاء بين المجرات، حاملة معها العناصر المنتجة حديثًا.

الثقوب السوداء التي تعيد تشكيل المجرات

يمكن للثقب الأسود الهائل أن يصبح نواة مجرة ​​نشطة عندما يستهلك المواد المحيطة به. على الرغم من أن الثقب الأسود نفسه لا يصدر أي ضوء، إلا أن المادة التي تسقط نحوه يمكن أن تصبح شديدة الحرارة وتطلق إشعاعات وانفجارات ونفاثات ضيقة قوية بما يكفي للتأثير على المجرة الأوسع.

في Centaurus A ، يكشف Chandra و IXPE عن نفاثة من الجسيمات عالية الطاقة تمتد لعشرات الآلاف من السنين الضوئية من مركز المجرة. تساعد الملاحظات الباحثين على فحص كيفية تسارع الجسيمات بالقرب من واحدة من أكثر البيئات تطرفًا في الكون.

ينتج الثقب الأسود المركزي في ميسييه 106 نفاثات تعمل على تسخين الغاز القريب وإنشاء هياكل حلزونية غير عادية. على عكس الأذرع الحلزونية العادية التي تهيمن عليها النجوم، تتشكل هذه المعالم إلى حد كبير من خلال الطاقة المنطلقة من قلب المجرة النشط.

تحتوي مجرة ​​السومبريرو (Messier 104) على ثقب أسود هائل داخل انتفاخ مركزي هائل من النجوم. حول ممرات الغبار البارزة، ترسم شاندرا خريطة لهالة منتشرة من الغاز تبلغ درجة حرارتها مليون درجة ومجموعة من البقايا النجمية الساخنة.

الاصطدامات والحلقات والمجرات المجردة

تلتقط العديد من الصور المجرات التي تمر باضطرابات جاذبية دراماتيكية. في Arp 143، ولّد الاصطدام المباشر حلقة متوسعة تشبه نقطة الهدف الكونية وأرسل موجات من تشكل النجوم عبر النظام.

وقع NGC 3256 والانفجار النجمي II Zw 096 المغطى بالغبار في عمليات اندماج عنيفة. كانت مثل هذه الاصطدامات أكثر شيوعًا في بداية الكون، عندما كانت المجرات أقرب إلى بعضها البعض، ويمكنها ضغط الغاز، وتسريع عملية تكوين النجوم، وتغيير هياكل المجرات المعنية.

توفر عمليات الاندماج هذه أيضًا معاينة تقريبية للقاء درب التبانة في المستقبل البعيد مع المرأة المسلسلة. على الرغم من أنه من غير المرجح أن تتصادم النجوم الفردية بسبب المسافات الهائلة بينها، إلا أن الجاذبية ستعيد ترتيب المجرتين بشكل عميق.

يعمل NGC 1569 كمختبر قريب لدراسة الانفجارات النجمية القوية التي ساعدت في تشكيل المجرات الشابة. تمتلك NGC 660 “حلقة قطبية” غير عادية، حيث تدور النجوم والغاز فوق أقطاب المجرة، ومن المحتمل أن تحافظ على دليل على تفاعل الجاذبية الماضي.

يشهد Messier 90 نوعًا مختلفًا من التحول أثناء انتقاله عبر مجموعة برج العذراء. يؤدي الضغط من البيئة المحيطة إلى إزالة الغاز المكون للنجوم بعنف، مما يحرم المجرة تدريجيًا من المواد اللازمة لإنتاج أجيال مستقبلية من النجوم.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.