أعطانا تلسكوب هابل الفضائي صورة جميلة للمجرة اللولبية المحظورة NGC 7773. هذه مجرة كلاسيكية من هذا النوع ، وتسلط الضوء على الشريط المضيء للنجوم المركزة التي تثبت الأذرع الحلزونية الفلكية للمجرة. تم التقاطها باستخدام كاميرا Wide Field 3 (WFC3).
تقع NGC 7773 على بعد 400 مليون سنة ضوئية تقريبًا في كوكبة بيغاسوس. لقد عرفنا عنه منذ فترة طويلة. تم اكتشافه في عام 1790 من قبل ويليام هيرشل ، وهو زميل معروف لهواة الفلك. اكتشف هيرشل أورانوس ، بالإضافة إلى العديد من المجرات الأخرى ، وعناقيد النجوم ، والسدم.
لا يتطلب اسم "المجرة الحلزونية المحظورة" الكثير من التفسير. المجرات اللولبية مألوفة لكل طفل في المدرسة ، وربما يكون النوع المحظور مجرد مجرة حلزونية أقدم وأكثر نضجًا. الشريط الساطع عبارة عن منطقة من النجوم المركزة وولادة النجوم.
تفتقر المجرات الحلزونية الأصغر إلى الشريط اللامع في المنتصف. الفلكيون على يقين من أنه مع تقدم عمر المجرة اللولبية ، يتم سحب الغاز المكون للنجوم نحو المركز ، حيث يتجمع في النجوم. في تلك الحضانة النجمية ، تكون النجوم الصغيرة ساطعة جدًا من وجهة نظرنا البعيدة بحيث يصعب تمييز النجوم الفردية.
المجرات اللولبية الممنوعة ليست نادرة ، وقد صورت هابل وغيرها من التلسكوبات عددًا غير قليل منها على مر السنين.
إنها هياكل جميلة ومذهلة. الأمر المدهش فيهم هو أننا قد نعيش داخل إحدى هذه الجمال الضخمة. نعلم أن مجرة درب التبانة هي مجرة حلزونية ، وفي الستينيات بدأنا نشك في أنها حلزونية مسدودة. ثم في عام 1975 ، في ورقة بعنوان "نماذج للمناطق الداخلية للمجرة" ، الباحث ب. طور بيترز نموذجًا حلزونيًا منعزلاً لدرب التبانة يشرح السمات البارزة في الأذرع الحلزونية للمجرة.
لكن لا يمكننا رؤية الشريط بالفعل. على الأقل ليس بصريا.
في الثمانينيات ، اكتشفت التلسكوبات الراديوية الغاز في درب التبانة الذي ألمح إلى وجود القضيب. ثم في التسعينات ، أضافت الملاحظات من مسح 2-ميكرون لجميع السماء (2MASS) المزيد من الأدلة على الشريط. لكن هناك كمية هائلة من الغبار لمحاولة رؤيته في ذلك الجزء من المجرة. لم يكن الفلكيون متأكدين ، لكن الدليل كان ينمو.
ثم في عام 2003 ، أطلقت وكالة ناسا تلسكوب سبيتزر الفضائي ، وهو تلسكوب قوي بالأشعة تحت الحمراء يمكن أن يرى في قلب المجرة أفضل من أي من سابقاتها. استخدم فريق من علماء الفلك قوة سبيتزر للتنقيب في الغبار والنظر إلى 30 مليون نجم في المنطقة الوسطى لدرب التبانة. من الصعب القيام بذلك ، وقد وصفه أحد علماء الفلك المشاركين بأنه يحاول العثور على حدود الغابة من عمقها.
قال إد تشرشويل في ذلك الوقت: "هذا أفضل دليل على الإطلاق لهذا الشريط المركزي الطويل في مجرتنا". تشرشويل هو أستاذ في علم الفلك بجامعة دبليو دبليو وماديسون وكاتب كبير في ورقة بحثت عن العمل في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
وأضاف المؤلف الرئيسي روبرت بنيامين ، وهو أيضًا من جامعة ويسكونسن ، "حتى الآن ، هذا هو أفضل دليل على شريط طويل في مجرتنا. من الصعب الجدال بشأن هذه البيانات ".
ووجدوا أدلة قاطعة على أن الشريط موجود وأنه يمتد إلى أبعد مما كان يعتقد في السابق. تصل إلى نصف المسافة من مركز المجرة إلى شمسنا ، حوالي 27000 سنة ضوئية. في وقت الاكتشاف ، قال تشرشويل ، "إنه مكون رئيسي في مجرتنا وبقي في الأساس مخفيًا حتى الآن. حقيقة أنها كبيرة يعني أن لها تأثيرًا كبيرًا على ديناميكيات الجزء الداخلي من مجرتنا ".
السؤال هو ، كيف يؤثر هذا الهيكل الكبير على المجرة؟ ما الدور الذي تلعبه؟
في الأذرع الحلزونية ، حيث نمضي حياتنا نتساءل عن الأشياء ، تدور النجوم حول مركز المجرة كل بضع مئات الملايين من السنين. ولكن في البار ، تسافر النجوم على مدارات إهليلجية تأخذها نحو مركز المجرة وتبتعد عنه ، حيث يوجد الثقب الأسود الضخم للغاية القوس القوس. أيضًا ، بينما تحتوي الأذرع على الكثير من النجوم الشابة والزرقاء ، يحتوي الشريط في الغالب على النجوم الحمراء القديمة.
يعتقد تشرشويل أن الشريط يشبه المسار الذي يحمل المواد باتجاه الثقب الأسود. قال تشرشويل لـ "إن هذا الشريط ربما يحمل المادة إلى مركز المجرة ويغذي الثقب الأسود" عالم جديد في 2005.
هناك الكثير من اللوالب المحظورة ، لذا فهي هياكل مستقرة. في الواقع ، حوالي ثلثي جميع المجرات عبارة عن لوالب مجردة. ولكن ماذا يخبرنا حضور أحد عن تاريخ درب التبانة والمستقبل؟
قال تشرشويل في عام 2005: "لا أعتقد أن أي شخص يفهم تمامًا كيف يتم تشكيل القضبان. ما نعرفه هو أنه يبدو أن هناك الكثير من المجرات المحظورة التي يجب أن تكون مستقرة إلى حد ما. يجب على الفلكيين ابتكار نوع من النماذج التي يمكن أن تفسر استقرار هذه الهياكل. "
لكن ذلك كان عام 2005 ، والآن ، بعد 15 عامًا تقريبًا ، تعلم الفلكيون بعض الأشياء الأخرى.
نحن نعلم أن المجرات الحلزونية تصبح لوالب مسدودة على مدار حوالي 2 مليار سنة. يقول التفكير الحالي أن الشريط ينقل بالفعل المواد إلى مركز المجرة ، مما يساعد على تغذية إنشاء نجوم جديدة وخلق نواة مجرة نشطة. يعتقد أن موجة الكثافة من مركز المجرة تخلق الشريط. بمرور الوقت ، فإنه يؤثر على النجوم أكثر فأكثر ليخلق شريطًا مستديمًا ذاتيًا.
يبدو أيضًا أن المجرات اللولبية المحظورة يمكن أن تفقد قضبانها. بمرور الوقت ، يمكن أن يتحلل هيكل القضيب. تصبح الكتلة كبيرة جدًا لدرجة أنها تصبح غير مستقرة ، ثم تصبح الذراعين غليظة المظهر ، بدلاً من الذراعين الجميلتين في درب التبانة.
لقد تعلمنا الكثير عن مجرتنا درب التبانة ، وعن مورفولوجيا وتطور المجرات بشكل عام. لكن ما زلنا لا نعرف بالضبط كيف يعمل الشريط والذراعين والانتفاخ والثقب الأسود الهائل في المركز بشكل جماعي لتشكيل درب التبانة.
لكن يمكننا أن نرى كيف تعلمنا الكثير خلال عقود قليلة قصيرة. نأمل أن نتعلم المزيد خلال العقود القليلة القادمة.
مصادر:
- بيان صحفي لوكالة ناسا: المجرة الناضجة تفتن في عرض هابل الجديد
- مقال هابلسايت: رؤية هابل لمجرة المجرة اللولبية NGC 1672
- دخول ويكيبيديا: مجرة حلزونية
- ورقة بحثية: ما هو الكسر الحقيقي للمجرات اللولبية المحجوبة؟
- الورقة البحثية: المناطق النووية الدائرة في المجرات اللولبية المحظورة II. العلاقات لاستضافة المجرات
- مجلة الفضاء: نظرة جديدة لدرب التبانة
- ورقة بحثية: نماذج للمناطق الداخلية للمجرة. أنا
