النجوم الزائفة وانفجارات أشعة جاما والعناقيد المجرية: كيف تُدرس الأجسام الكونية الأبعد

النجوم الزائفة

تم اكتشاف الكوازار الأول ، 3C 48 ، في أواخر خمسينيات القرن العشرين من قبل ألان سانديج وتوماس ماثيوز خلال

في عام 1963 ، كانت معروفة 5 كوازارات.تم توحيد النوع الجديد من الكائنات من خلال بعض الخصائص الشاذة ، والتي في نفس الوقتلحظات لا يمكن تفسيرها.

لقد انبعثت منها كميات كبيرة من الإشعاع واسع الطيف ، لكن معظمها لم يكن قابلا للاكتشاف بصريا ، على الرغم من أنه في بعض الحالات كان من الممكن تحديد جسم خافت يشبه النقطة يشبه النجم البعيد.

الخطوط الطيفية التي تحددكانت العناصر الكيميائية التي يتكون منها الجسم أيضًا غريبة للغاية ولم تتحلل إلى أطياف جميع العناصر المعروفة في ذلك الوقت وحالاتها المتأينة المختلفة.

تُسجَّل الكوازارات الأبعد ، بسبب لمعانها الهائل ، الذي يتجاوز لمعان المجرات العادية بمئات المرات ، بواسطة التلسكوبات الراديوية على مسافة تزيد عن 12 مليار ضوء. سنوات.

اكتشف كوازار الأشعة السينية الأبعدSRG وأكده علماء من جامعة الملك فيصل ، عند z = 4.23. نُشر مؤخرًا مقال حول دراسة المجموعة الأولى من الكوازارات البعيدة SRH على تلسكوب RTT-150 في المنشور العلمي الرائد "رسائل إلى مجلة فلكية".

حتى الآن ، لم يتم اكتشاف أكثر من 1000 كوازار بعيد.تم اكتشاف آخر واحد ، J0313-1806 ، عند انزياح أحمر قدره 7.6.قبل بضع سنوات ، تم إدراجه في قائمة المرشحين ، وفقا للعديد من المراجعات الرئيسية.والآن أكدوا ذلك.

الكتلة - 1.6 مليار شمسي.ذهب الضوء منه إلينا لمدة 13.1 مليار سنة. هذا يعني أننا حصلنا على لقطة لشيء كان موجودًا بعد 670 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم. اتضح أن هذا هو أيضًا أصغر نجم زائف معروف لنا. لوحظ تكوين نجم نشط في مجرة ​​منزله.

انفجارات أشعة جاما

يتضح من الطبيعة الكونية لانفجارات أشعة جاما أنه يجب أن يكون لها طاقة هائلة. علاوة على ذلك ، يتم إطلاق هذه الطاقة في وقت قصير جدًا.

يعني وجود نفاثات نسبية أننا نرى جزءًا صغيرًا من جميع الدفقات التي تحدث في الكون. ويقدر تواترها في حدود دفعة واحدة لكل مجرة ​​كل 100000 عام.

الأحداث التي تولد انفجارات أشعة جاما قوية جدًا لدرجة أنه يمكن أحيانًا ملاحظتها بالعين المجردة ، على الرغم من أنها تحدث على بعد مليارات السنين الضوئية من الأرض.

الآلية التي يتم من خلالها إطلاق الكثير من الطاقة بمثل هذه الكمية الصغيرة في مثل هذا الوقت القصير لا تزالمن المرجح أن يكون مختلفا في حالة انفجارات أشعة غاما القصيرة والطويلة.حتى الآن ، هناك نوعان فرعيان رئيسيان من الرضاعة الطبيعية:طويلوقصير القامة، والتي لها اختلافات كبيرة في الأطياف والمظاهر الرصدية.

على سبيل المثال ، أحيانًا ما يكون انفجار GRBs الطويلة مصحوبًا بانفجار مستعر أعظم ، في حين أن الانفجارات القصيرة لا تحدث أبدًا. هناك أيضًا نموذجان رئيسيان لشرح هذين النوعين من الكوارث.

تحدث هذه الأحداث في المجرات البعيدة فيالانزياح الأحمر من اثنين إلى أربعة أو أكثر. يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة في مائة ثانية. وفقًا لفرضية العمل ، فهذه هي اندفاعات لنجوم مفرط نوفا كتلتها ألف نجم شمسي أو أكثر. لا توجد مثل هذه النجوم الضخمة في مجرتنا. إنفجارات النجوم الأصغر ، 10-30 كتلة شمسية ، تسمى المستعرات الأعظمية. على مدى ألف عام من تاريخ البشرية ، حدثت انفجارات سوبر نوفا في مجرتنا مرات قليلة فقط. وتسجل التلسكوبات المدارية الحديثة انفجارات أشعة جاما كل يوم تقريبًا. لاحظنا أيضًا التوهج البصري لهذه الأحداث لمدة عشر سنوات تقريبًا باستخدام تلسكوب RTT-150 ونشرنا حوالي مائة برقية فلكية مع علماء روس من IKI RAS وزملاء أتراك.

إلفان بيكماييف ، أستاذ ، جامعة قازان الفيدرالية

عنقود المجرات

تم توفير معلومات مثيرة للاهتمام حول الغاز بين المجرات في مجموعات المجرات من خلال الملاحظات الراديوية في نطاق الطول الموجي متر.أظهروا وجود مصادر راديوية غير منتظمة الشكل في مجموعات المجرات مع "رأس" مضغوط و "ذيل" طويل.

من السهل تفسير هذه البيانات إذا افترضنا أن المصدر الراديوي ، وهو سحابة من الإلكترونات النسبية المنبعثة من آلية السنكروترون في مجال مغناطيسي ، يتحرك بالنسبة للغاز بين المجرات.

يؤدي وجود السرعة إلى ضغط الضغط الأمامي على مصدر الراديو على جانب واحد ("الرأس") ، ويؤدي انخفاض الضغط على الجانب الآخر إلىفي الجزء المركزي من المجرات الضوئية الغنية ، غالبا ما توجد مجرات راديوية قوية ، يكون إشعاعها شديدا بشكل خاص في نطاق الطول الموجي للمتر.

في نطاق السنتيمتر ، يكون إشعاع المجرات الراديوية ضعيفًا جدًا. هنا ، ومع ذلك ، يمكن أن يظهر انبعاث مصادر الراديو المدمجة في نوى المجرات نفسه.

يوجد غاز في العنقود بين المجراتدرجة حرارة تصل إلى مليون إلى مليوني درجة. تنبعث في الأشعة السينية ومتاحة للمراقبة بواسطة Spectrom-RG. من أين يأتي هذا الغاز لا يزال مجهولا. ربما يأتي من المجرات عندما تندلع المستعرات الأعظمية هناك ، وهو ما تؤكده الخطوط الحديدية في طيف الأشعة السينية للغاز بين المجرات. يتراكم هذا العنصر الثقيل لفترة طويلة في أحشاء النجوم.

إلفان بيكماييف ، أستاذ ، جامعة قازان الفيدرالية

وفقا للملاحظات الفلكية والحسابات النظرية ، فإن المادة المرئية - أي النجوم والغاز والغبار - ليست سوى نسبة قليلة من كتلة الكون.ربع المادة المظلمة ، والباقي ، ما يقرب من سبعين في المئة ، ينتمي إلىمادة أكثر غموضا: الطاقة المظلمة.

من أجل حل هذه الألغاز ، يتحرك العلماء أكثر فأكثر في الزمكان ، إلى نقطة البداية التي بدأ منها كل شيء.

المجرة الأبعد

اكتشف العلماء المجرة GN-z11: إنها أبعد جسم في الفضاء. كما هو موضح بالعلاقة:تتيح تقنيات المراقبة الحديثة للاكتشاف تسجيل الخطوط الطيفية للعناصر النادرة في الكون بشكل موثوق مثل الأكسجين والكربون في مجرة مبكرة بشكل استثنائي.

هذا مهم لأننا عندما ننظر إلى مثل هذه الأجسام البعيدة التي حطمت الأرقام القياسية ، فإننا منغمسون في الماضي البعيد للكون ونراه كما كان في شبابه المبكر.على سبيل المثال ، في حالة GN-z11 ، نلاحظ الضوء من كوننا عندما كان عمره 420 مليون سنة.- أي أقل من 5٪ من عمرها الحالي. 

اتضح أنه بالفعل في هذا العصر المبكركانت هناك مجرات شابة ولكنها ضخمة ، تتكون من عدة ملايين من النجوم. مهمة العثور على مجرات أصغر (وإذا كنت محظوظًا ، أصغر المجرات في الكون) ستقع على أكتاف تلسكوب جيمس ويب ، والذي سنتحدث عنه لاحقًا.

كيف يتم دراسة أبعد الأشياء؟

  • قرع

في عام 2020 ، تم إطلاق التلسكوب الراديوي الكندي CHIME ، والذي حدد ، جنبا إلى جنب مع التلسكوب الراديوي الأمريكي STARE2 ، الأصل الدقيق لانفجار FRB 200428 - إنه ذاهبمن المغناطيس المعروف بالفعل الموجود في درب التبانة.

سيسمح هذا الاكتشاف ليس فقط بدراسة أفضلهيكل هذه المجموعة الفرعية المذهلة من النجوم النيوترونية ، ولكن أيضًا للعثور على النجوم المغناطيسية التي لم يتم اكتشافها بعد - لا يعرف علماء الفلك اليوم سوى حوالي 30 من هذه الأجسام.

  • الطيف- RG

تم إطلاقه في منتصف عام 2019، الرائدأكمل مرصد علم الفلك الروسي والألماني Spektr-RG المسح الأول في منتصف يونيو، والمسح الثاني للسماء في نطاق الأشعة السينية الصلبة في منتصف ديسمبر.

تتم إضافة البيانات الخاصة بكل استطلاع جديد إلىالسابق ويسمح لك برؤية الأشياء المعتمة بشكل متزايد. إجمالاً ، منذ إطلاقه ، اكتشف المرصد أكثر من ألف مصدر جديد للأشعة السينية ، مما يضاعف عددها الإجمالي تقريبًا.

  • فوييجر 2

في عام 1977 ذهب في رحلة إلى الخارجكواكب النظام الشمسي. فوييجر 2، والمعروفة أيضًا باسم مارينر 12. استكشفت المركبة الفضائية 4 كواكب وأصبحت الجهاز البشري الوحيد الذي زار نبتون وأورانوس - ومنذ ذلك الحين لم يتمكن أحد من الوصول إلى هذه الكواكب.

إنه لا يتجه إلى أي نجم معين ، ولكن يجب أن يطير على بعد 4 سنوات ضوئية من سيريوس.

  • آفاق جديدة

نيو هورايزنز هي المركبة الفضائية البعيدة الوحيدة التي تم إطلاقها في عام 2006، حيث دارت حول كوكب بلوتو في عام 2015 وMU69 في أوائل عام 2019.

حاليًا (فبراير 2021.) حوالي 50 وحدة فلكية. من الأرض. تركت المركبة الفضائية نيو هورايزونز مجال جاذبية الأرض بأعلى سرعة في التاريخ ، وأصبحت أيضًا أسرع جسم صناعي متحرك حول الأرض.

قراءة المزيد:

وجدت انبعاث راديو طبيعي في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة

أظهر العلماء كيف يمزق الثقب الأسود نجمًا

ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟