نظرة حادة جديدة إلى مجرة مألوفة
تمنح صورة مركبة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي وتلسكوب هابل الفضائي الفلكيين رؤية أقرب لكيفية إعادة تشكيل تشكل النجوم للمجرة من الداخل. والهدف هو أحد الأذرع الحلزونية لمجرة الدوامة، المعروفة أيضاً باسم ميسييه 51، على بعد نحو 31 مليون سنة ضوئية في كوكبة كلاب الصيد.
نُشرت الصورة في 6 مايو وهي جزء من دراسة أوسع نُشرت في اليوم نفسه في Nature Astronomy. ووفقاً للتقرير المقدم، تُظهر الملاحظات أن المجموعات النجمية الأكبر تغادر سحب ميلادها أسرع بكثير من المجموعات الأصغر. ويصل هذا الاستنتاج مباشرة إلى أحد الأسئلة الطويلة الأمد في علم الفلك: ماذا يحدث في الفترة التي تلي مباشرة تشكل النجوم داخل سحب كثيفة من الغاز والغبار؟
ما الذي تكشفه التلسكوبات معاً
تكمن قوة هذه النتيجة في الجمع بين نقاط قوة مرصدين. فهابل يوفر مشاهد تفصيلية في الضوء المرئي، بينما يستطيع ويب رؤية الضوء تحت الأحمر ورصد النجوم التي كانت ستظل مخفية خلف الغبار. وفي مجرة يلتف فيها تشكل النجوم داخل سحب كثيفة، فإن ذلك مهم للغاية.
وتُظهر الصورة الناتجة خيوطاً برتقالية حمراء من الغاز والغبار تمتد عبر الذراع الحلزوني، إلى جانب فقاعات زرقاء متوهجة من الداخل. وتظهر عناقيد نجمية بيضاء لامعة حيث تنفتح فجوات في الغاز. ومن الناحية الفيزيائية، تلتقط الصورة مرحلة انتقالية: تولد النجوم داخل مادة حاجبة، ثم تبدأ إشعاعاتها ورياحها ونشاط المستعرات العظمى اللاحق في دفع تلك المادة بعيداً.
وتُعرف هذه العملية باسم التغذية الراجعة النجمية، وهي أحد المنظمات الرئيسية لتطور المجرات. فليس كل غاز المجرة ينتهي إلى نجوم. وبمجرد أن تبدأ النجوم الفتية في ضخ الطاقة إلى محيطها، يمكنها إيقاف المزيد من الانهيار في المناطق القريبة، وتفريق سحب ميلادها، وتغيير وتيرة ونمط تشكل النجوم في المستقبل.
لماذا يهم هذا أكثر من مجرد صورة جميلة
لطالما كانت مجرة الدوامة هدفاً مفضلاً لعلم الفلك بسبب وضوح بنيتها الحلزونية وقربها النسبي بمعايير ما خارج مجرتنا. لكن أهمية هذه الصورة الجديدة تحليلية، لا جمالية فحسب. فمن خلال النظر عبر أطوال موجية متعددة ومقارنة عناقيد مختلفة، يستطيع الفلكيون البدء في تقدير سرعة ظهور التجمعات النجمية الفتية من سحبها الوليدة وكيف يختلف ذلك بحسب حجم العنقود.
ويقول التقرير المقدم إن المجموعات النجمية الأكبر تغادر تلك السحب أسرع من الأصغر. وهذا يشير إلى أن البيئة المحلية حول التجمعات النجمية الضخمة تُنظَّف بكفاءة أكبر، على الأرجح لأن التأثيرات المشتركة للرياح النجمية القوية والإشعاع فوق البنفسجي والمستعرات العظمى اللاحقة تكون أشد. وبعبارة أخرى، فإن عدداً أكبر من النجوم يعمل معاً على إعادة تشكيل محيطه بشكل أسرع.
وهذا مهم لأن دورة التغذية الراجعة نفسها أثرت في الكون المبكر. إن فهم كيفية تنظيف العناقيد النجمية للغاز اليوم يساعد الفلكيين على تفسير كيفية تطور المجرات عندما كان الكون أصغر سناً وأكثر كثافة وأكثر نشاطاً في تشكيل النجوم.
سجل مرئي للتغذية الراجعة أثناء العمل
تجعل الصورة النظرية أسهل في التصور. فحيثما يظل الغاز والغبار مهيمنين، يبقى تشكل النجوم مخفياً جزئياً. وحيث تظهر الفقاعات والفجوات، تكون التغذية الراجعة قد حفرت بالفعل قنوات عبر المادة. وتمثل العناقيد البيضاء الأماكن التي لم تعد فيها النجوم محاطة بالكامل. وتكون حساسية ويب للأشعة تحت الحمراء مفيدة هنا على نحو خاص لأنها تكشف النجوم التي لا تزال منغمسة في مناطق غبارية وتربط تلك التجمعات الخفية بالنمط الأكبر.
هذا الارتباط بين النجوم المنغمسة والعناقيد المرئية والفراغات المنظفة يمنح الفلكيين رؤية أكثر تدرجاً لخط زمني تشكل النجوم. فبدلاً من مراقبة مراحل منفصلة، يمكنهم تتبع تسلسل من انهيار السحابة إلى الظهور ثم الاضطراب البيئي.
ماذا تضيف هذه الدراسة
لا تحل هذه الدراسة كل ألغاز ولادة النجوم، لكنها تضبط جزءاً أساسياً من الصورة: العلاقة المبكرة بين النجوم الوليدة والمادة التي صنعتها. وبمجرد قياس هذه العلاقة بدقة أكبر، تصبح نماذج كيفية دعم المجرات لتشكل النجوم أو كبحه أكثر موثوقية.
وبهذا المعنى، فإن صورة مجرة الدوامة الجديدة تمثل أكثر من مجرد عرض لتلسكوبين فضائيين قويين. إنها أداة بحثية تحوّل ذراعاً حلزونياً مألوفاً إلى مختبر لفيزياء التغذية الراجعة. ومن خلال إظهار كيف تفلت العناقيد النجمية وتنظف محيطها بمعدلات مختلفة، تقرّب الملاحظات الفلكيين من فهم كيفية تنظيم المجرات نفسها عبر الزمن الكوني.
تعتمد هذه المقالة على تقرير من Live Science. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on livescience.com