ما هو معروف عن مجرة المرأة المسلسلة؟
مجرة المرأة المسلسلة، والمعروفة أيضًا باسم M31، هي مجرة
ماذا اكتشف العلماء؟
في دراسة تاريخية ، استخدم العلماءلقد رسم تلسكوب هابل الفضائي خريطة الغلاف الهائل للغاز - الهالة - التي تحيط بمجرة المرأة المسلسلة. فوجئ العلماء عندما اكتشفوا أن هذه الهالة الرقيقة غير المرئية تقريبًا من البلازما المنتشرة تمتد 1.3 مليون سنة ضوئية من المجرة - في منتصف الطريق تقريبًا إلى مجرتنا درب التبانة - و 2 مليون سنة ضوئية في بعض الاتجاهات. هذا يعني أن هالة أندروميدا تصطدم بالفعل بهالة مجرتنا.
ووجدوا أيضًا أن الهالة لها طبقاتهيكل مع اثنين من قذائف الغاز الرئيسية المتداخلة ومنفصلة. هذه هي الدراسة الأكثر شمولاً للهالة المحيطة بالمجرة. كلما اقتربت هالة أندروميدا المرصودة ، كلما أمكننا فهم هيكلها بشكل أفضل.
يوضح هذا الرسم التوضيحي هالة غازيةمجرة المرأة المسلسلة إذا أمكن رؤيتها بالعين المجردة. على بعد 2.5 مليون سنة ضوئية، تقع مجرة المرأة المسلسلة الحلزونية المهيبة بالقرب منا لدرجة أنها تظهر كبقعة من الضوء على شكل سيجار عالية في سماء الخريف. إذا كان من الممكن رؤية هالته الغازية بالعين المجردة، فسيكون عرضها حوالي ثلاثة أضعاف عرض الدب الأكبر - وهو أكبر سمة في سماء الليل على الإطلاق.
حقوق الصورة وحقوق النشر: NASA، ESA، J. DePaskuel & E. Wheatley (STScI) & Z. Levy (background image)
"فهم الهالات الغازية الهائلة المحيطةالمجرة مهمة للغاية '' ، أوضحت المحققة المشاركة سامانثا بيريك من جامعة ييل في نيو هيفن ، كونيتيكت. يحتوي هذا الخزان من الغاز على وقود لتشكيل النجوم في المجرة في المستقبل ، بالإضافة إلى بقايا من أحداث مثل المستعرات الأعظمية. إنها مليئة بالقرائن على تطور المجرة في الماضي والمستقبل ، ويمكننا أخيرًا دراستها بالتفصيل الكامل على أقرب جيراننا من المجرة ".
"وجدنا أن الغلاف الداخلي ،أوضح قائد الدراسة نيكولاس لينر من جامعة نوتردام في إنديانا ، أن التمدد لنحو نصف مليون سنة ضوئية أكثر تعقيدًا وديناميكية. - الغلاف الخارجي أكثر سلاسة وسخونة. من المحتمل أن يكون هذا الاختلاف ناتجًا عن تأثير نشاط المستعر الأعظم في قرص المجرة ، والذي يؤثر بشكل مباشر على الهالة الداخلية ".
علامة هذا النشاط هو الاكتشاففريق من عدد كبير من العناصر الثقيلة في هالة أندروميدا الغازية. يتم تحضير العناصر الأثقل في أحشاء النجوم ثم يتم إخراجها في الفضاء - أحيانًا بعنف عندما يموت النجم. ثم تتلوث الهالة بهذه المادة من الانفجارات النجمية.
مشروع AMIGA والبحث عن الكوازارات
كجزء من برنامج يسمى مشروع AMIGA(خريطة امتصاص الغاز المتأين في مجرة أندروميدا) فحصت الدراسة ضوء 43 كوازارًا - وهي النوى البعيدة والرائعة للمجرات النشطة التي تدعمها الثقوب السوداء - والتي تقع بعيدًا عن أندروميدا. تعد النجوم الزائفة من بين أكثر الأجسام الكونية سطوعًا في الكون، وتمثل نوى المجرات الواقعة خارج مجرات المرأة المسلسلة. الكوازارات المنتشرة خلف الهالة "تنيرها"، مما يسمح للعلماء بدراسة هذه المناطق بالتفصيل.
ينظر الفريق من خلال الهالة إلى ضوء النجوم الزائفةلاحظ كيف تمتص هالة أندروميدا هذا الضوء وكيف يختلف هذا الامتصاص باختلاف المناطق. تتكون هالة المرأة المسلسلة الضخمة من غاز مؤين ومتخلخل للغاية ولا ينبعث منه إشعاع يمكن اكتشافه بسهولة. لذلك ، فإن تتبع امتصاص الضوء من مصدر الخلفية هو أفضل طريقة لفحص هذه المادة.
يوضح هذا الرسم التوضيحي الموقع 43الكوازارات التي استخدمها العلماء لدراسة هالة غاز المرأة المسلسلة. هذه الكوازارات - النوى البعيدة جدًا والرائعة للمجرات النشطة التي تغذيها الثقوب السوداء - مبعثرة خارج الهالة ، مما يسمح للعلماء باستكشاف مناطق متعددة. بالنظر من خلال الهالة الضخمة لضوء النجوم الزائفة ، لاحظ الفريق كيف تمتص الهالة هذا الضوء وكيف يختلف هذا الامتصاص باختلاف المناطق. من خلال تتبع امتصاص الضوء من النجوم الزائفة الخلفية ، يمكن للعلماء فحص مادة الهالة.
المصادر: NASA و ESA و E. Wheatley (STScI)
انتهز الباحثون فرصة فريدةمطياف هابل الفضائي المنشأ (COS) لدراسة الضوء فوق البنفسجي من الكوازارات. يمتص الغلاف الجوي للأرض الضوء فوق البنفسجي ، مما يجعل من المستحيل رصده باستخدام التلسكوبات الأرضية. استخدم الفريق COS للكشف عن الغازات المؤينة من الكربون والسيليكون والأكسجين. تتأين الذرة عندما يجردها الإشعاع من إلكترون واحد أو أكثر.
كيف تمت دراسة هالة أندروميدا من قبل ولماذا هي بهذه الصعوبة؟
في السابق ، تم فحص هالة أندروميدا بالفعل من قبل الفريقلينر. في عام 2015 ، اكتشفوا أن هالة المرأة المسلسلة كبيرة وضخمة. لكن العلماء لم يكن لديهم سوى القليل من التلميح إلى تعقيدها. يتم الآن تعيينها بمزيد من التفصيل ، مما يؤدي إلى تحديد أكثر دقة لحجمها وكتلتها.
في السابق، كان هناك القليل جدًا من المعلومات - ستة كوازارات فقط - على بعد مليون سنة ضوئية من المجرة. أصبح لدى العلماء الآن المزيد من المعلومات حول المنطقة الداخلية لهالة المرأة المسلسلة.
نظرًا لأننا نعيش داخل مجرة درب التبانة ، فإن العلماءليس من السهل تفسير بصمة الهالة لمجرتنا. ومع ذلك ، فإنهم يعتقدون أن هالات أندروميدا ودرب التبانة يجب أن تكون متشابهة جدًا ، لأن المجرتين متشابهتان جدًا أيضًا. المجرتان في مسار تصادمهما وسوف تندمجان لتشكيل مجرة إهليلجية عملاقة في حوالي 4 مليارات سنة.
قام العلماء بفحص الهالات الغازية على مسافة أبعدالمجرات ، لكن هذه المجرات أصغر بكثير في السماء ، مما يعني أن عدد النجوم الزائفة الساطعة في الخلفية بما يكفي لاستكشاف هالاتها يكون عادةً واحدًا فقط لكل مجرة. لذلك ، يتم فقدان المعلومات المكانية بشكل أساسي. نظرًا لقربها من الأرض ، تلوح هالة أندروميدا الغازية في السماء ، مما يسمح بجمع عينات أكبر بكثير.
لماذا دراسة أندروميدا في غاية الأهمية؟
تجربة للعثور على النجوم الزائفة ودراستهاأندروميدا فريدة حقًا لأنها فقط مع هذه المجرة التي لدينا معلومات حول هالتها ، ليس فقط على طول خط أو خطين من الرؤية ، ولكن أيضًا أكثر من 40. هذا نهج مبتكر لتصوير التعقيد الكامل للهالة المجرية وراء درب التبانة.
في الواقع ، أندروميدا هي المجرة الوحيدة فيالكون الذي من أجله يمكن إجراء هذه التجربة الآن فقط باستخدام "هابل". فقط بمساعدة التلسكوب الفضائي المستقبلي الحساس للأشعة فوق البنفسجية ، سيتمكن العلماء من إجراء تجارب من هذا النوع بانتظام خارج حوالي 30 مجرة تشكل المجموعة المحلية.
واختتم لينر قائلاً: "بهذه الطريقة ، قدم لنا مشروع أميجا لمحة عن المستقبل"
كيف نلاحظ أندروميدا وكيف تدرس الآن؟
يقع M31 في كوكبة المرأة المسلسلة وهو الأفضللوحظ في نوفمبر. يبلغ حجم المجرة الظاهر 3.1 ، لذا يمكن رؤيتها بالعين المجردة حتى في المناطق ذات التلوث الضوئي المعتدل. نظرًا لأن هذه تفاصيل يمكن ملاحظتها بسهولة في سماء الليل ، فمن المستحيل معرفة من اكتشف مجرة المرأة المسلسلة. ومع ذلك ، فإن كتاب 964 للنجوم الثابتة لعالم الفلك الفارسي عبد الرحمن الصوفي يحتوي على أول تقرير معروف عن هذا الجسم.
الصورة: ستيلاريوم
هذا المخطط النجمي لـ M31 هو منظر من خطوط العرض الشمالية الوسطى لشهر ووقت معين.
المؤلفون: NASA و ESA و J. Dalcanton و B.F Williams و L. S. Johnson (جامعة واشنطن) و PHAT و R. Gendler
وهذه صورة لأقرب تخصص لديناتتكون الصورة المجرية المجاورة لها، M31، من 7398 صورة مأخوذة من 411 محاذاة تلسكوبية منفصلة، وهي أكبر فسيفساء هابل حتى الآن. تُظهر الـ 1.5 مليار بكسل الموجودة في الفسيفساء أكثر من 100 مليون نجم وآلاف من العناقيد النجمية المدمجة في جزء من قرص الفطيرة M31، المعروف أيضًا باسم مجرة المرأة المسلسلة. على الرغم من أن المجرة تبعد أكثر من مليوني سنة ضوئية، إلا أن هابل قوي بما يكفي لفصل النجوم الفردية في هذه المنطقة التي يبلغ طولها 61000 سنة ضوئية من القرص. إنه مثل التقاط صورة للشاطئ وفرز حبيبات الرمل الفردية.
يتتبع هابل النجوم المكتظة بالسكان ،تمتد من المركز الداخلي للمجرة (يسار). عند الخروج من هذا الانتفاخ المجري المركزي ، تمتد البانوراما عبر خطوط النجوم والغبار إلى القرص الخارجي الأرق. تهيمن النجوم الصفراء الأكثر برودة على مركز المجرة ، في الزاوية اليسرى السفلية. السمة الدائرية الزرقاء الممتدة من أعلى اليسار إلى أسفل اليمين هي ذراع حلزوني به مجموعات عديدة من النجوم الزرقاء الفتية ومناطق تشكل النجوم. الصور الظلية الداكنة تتبع هياكل الغبار المعقدة.
المصادر: ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وب. ويليامز وج. دالكانتون (جامعة واشنطن ، سياتل)
هذه الصورة التقطتها تلسكوب هابليمتد على 7900 سنة ضوئية ويظهر المنطقة الوسطى ذات الكثافة السكانية العالية لـ M31. المنطقة المضيئة الموجودة على يمين المركز هي مجموعة من النجوم تقع حول الثقب الأسود للمجرة. النقاط الزرقاء المنتشرة في جميع أنحاء الصورة هي نجوم زرقاء للغاية، والتي تخلصت من طبقاتها الخارجية من المواد قبل الأوان، وكشفت عن قلوبها الساخنة للغاية.
اقرأ أيضا
انظر كيف يمكن أن يبدو Proxima b. هذا هو كوكب أقرب نجم إلينا
تم إنشاء جهاز يملأ المستندات في MFC بشكل مستقل في ثوانٍ
أعراض الفيروس التاجي عند الأطفال. ما يجب الانتباه إليه؟