يائيل بيتار
سمحت عمليات رصد الفضاء العميق لمجموعتين من المجرات ذات الأشعة السينية العالية التي أجراها القمر الصناعي الفضائي XMM-Newton لمجموعة من علماء الفلك من معهد أبحاث الفضاء الهولندي SRON بقياس التركيب الكيميائي للمجموعات بدقة غير مسبوقة. ومن أجل القيام بذلك، قام القمر الصناعي XMM-Newton بمراقبة كل مجموعة لمدة يوم ونصف. يعد اكتشاف التركيب الكيميائي لمجموعات المجرات أمرًا بالغ الأهمية لفهم أصل العناصر الكيميائية في الكون.
مجموعات المجرات هي أكبر الأجسام في الكون. عندما ننظر إليها من خلال التلسكوبات البصرية نرى مئات وربما آلاف المجرات في مساحة من الفضاء يبلغ طولها عدة ملايين من السنين الضوئية.
لكن ما نراه بالتلسكوب البصري ليس سوى غيض من فيض، فمعظم الذرات التي تشكل عناقيد المجرات هي في حالة تجمع للغاز الساخن الذي ينبعث منه إشعاع الأشعة السينية. يحتوي الغاز الساخن على كتلة أكبر بحوالي 5 مرات من كتلة المجرات. إن معظم العناصر الكيميائية التي تتشكل في النجوم الموجودة في العناقيد المجرية والتي تتوزع عبر انفجارات السوبرنوفا في الفضاء المحيط بها، تصبح جزءاً من الغاز الساخن الذي ينبعث منه الإشعاع.
جميع العناصر الكيميائية الموجودة في الكون، باستثناء الهيدروجين والهيليوم، تشكلت في النجوم وخرجت إلى الفضاء بين النجوم من خلال الرياح النجمية وانفجارات المستعرات الأعظم. عادةً ما يقسم علماء الفلك المستعرات الأعظم إلى نوعين أساسيين: المستعرات الأعظم المنهارة في قلبها والمستعرات الأعظم من النوع Ia. يتم إنشاء تلك المستعرات الأعظمية المنهارة عندما ينهار النجم، في سنواته الشفقية، إلى نجم نيوتروني أو ثقب أسود. تنتج المستعرات الأعظم من هذا النوع الكثير من الأكسجين والنيون والمغنيسيوم. من ناحية أخرى، تنفجر المستعرات الأعظم من النوع Ia عندما يمتص قزم أبيض مادة من نجم مجاور، حتى يصبح نجمًا ذا كتلة هائلة لدرجة أنه ينفجر. تنتج المستعرات الأعظم من هذا النوع الكثير من الحديد والنيكل.
أتاحت عمليات رصد الفضاء السحيق التي تم إجراؤها باستخدام XMM-Newton تحديد وفرة 9 عناصر في البلازما الساخنة لمجموعتي المجرات (المعروفة باسم 2A 0335+096 وSarsik 159-03). الصورة رقم 2 تظهر الخطوط الطيفية لنفس العناصر بالإضافة إلى خط الكروم الذي تم ملاحظته في عنقود مجري لأول مرة. وعندما قارن علماء الفلك تردد العناصر المكتشفة بالإنتاج النظري للمستعرات الأعظمية، وجدوا أن حوالي 30% من المستعرات الأعظمية في هذه العناقيد كانت عبارة عن أقزام بيضاء انفجرت (النوع Ia)، والباقي عبارة عن نجوم منهارة في نهاية دورتها. حياة (المستعرات الأعظمية المنهارة). يقع هذا الرقم بين القيمة الموجودة لمجرتنا (حيث يبلغ العدد النسبي للمستعرات الأعظمية من النوع Ia حوالي 13%) والتردد النسبي الحالي الذي يحدده بحث المستعرات الأعظم في مرصد ليك (حوالي 42% من جميع المستعرات الأعظمية المكتشفة هي من النوع Ia).
وقد وجد أيضًا أن جميع نماذج المستعرات الأعظم تنبأت بوجود كمية أقل بكثير من الكالسيوم مما لوحظ في مجموعات المجرات، وبالمثل، فإن تلك النماذج لا يمكنها تفسير الوفرة العالية للنيكل التي تم رصدها. تشير هذه التناقضات إلى أن علماء الفلك ما زالوا لا يفهمون بشكل كامل تكوين وإثراء المستعرات الأعظم. نظرًا لأن مجموعات المجرات تعتبر نموذجًا مشابهًا جدًا للكون، فإن التحليل الطيفي للأشعة السينية الخاص بها قد يساعد في تحسين نماذج المستعرات الأعظم.
وفي التوزيع المكاني للعناصر الموجودة في المجموعة نجد أيضًا معلومات حول تاريخ المجموعات. يشير توزيع العناصر في 2A 0335+096 إلى الدمج المستمر. يشير توزيع الأكسجين والحديد في سارسيك 159-03 إلى أنه على الرغم من أن معظم إثراء المستعرات الأعظمية التي انهارت قلوبها حدث منذ وقت طويل، إلا أن المستعرات الأعظم من النوع Ia لا تزال مستمرة في إثراء الغاز الساخن بعناصر ثقيلة بشكل خاص في قلب المجرة. تَجَمَّع.
للحصول على معلومات على موقع وكالة الفضاء الأوروبية
خبير فيزياء فلكية - المجرات
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~477962919~~~181&SiteName=hayadan
