هل مجرتنا ومجرة المرأة المسلسلة المجاورة تتلامسان بالفعل وسوف تتصادمان في وقت أقرب مما نعتقد؟

من غير المفترض أن تتصادم مجرتا درب التبانة والمرأة المسلسلة خلال الـ 4 مليارات سنة القادمة. لكن بالنظر إلى الاكتشاف الأخير لهالة هائلة وضخمة من الغاز الساخن المتاخمة لمجرة المرأة المسلسلة - فمن المحتمل جدًا أن تكون المجرتان متلامستين بالفعل

من غير المفترض أن تتصادم مجرتا درب التبانة والمرأة المسلسلة خلال الـ 4 مليارات سنة القادمة. لكن بالنظر إلى الاكتشاف الأخير لهالة هائلة وضخمة من الغاز الساخن المتاخمة لأندروميدا - فمن المحتمل جدًا أن تكون المجرتان متلامستين بالفعل.

تقع مجرة ​​المرأة المسلسلة، المعروفة أيضًا باسم M31، على بعد 2.5 مليون سنة ضوئية من درب التبانة، وتعتبر توأمنا القريب. والمجرتان هما الأكبر ضمن مجموعة مكونة من 54 مجرة، تسمى "المجموعة المحلية". المرأة المسلسلة التي يبلغ عدد نجومها ضعف عدد نجوم مجرة ​​درب التبانة - ما يقرب من تريليون نجم (10 أس 18) - تتألق بسطوع عالي، وفي سماء مظلمة للغاية يمكنك رؤيتها بالعين بكل بساطة دون أي معدات مساعدة - جسم شاحب يبلغ قطره حوالي 6 أضعاف قطر البدر.

باستخدام تلسكوب هابل الفضائي، حدد عالم الفيزياء الفلكية نيكولاس لينر وزملاؤه من جامعة نوتردام في إنديانا هالة هائلة من الغاز الساخن المتأين حول المرأة المسلسلة، والتي كان قطرها حوالي 2 مليون سنة ضوئية. تمت ملاحظة هالة الغاز الضخمة المحيطة بالمرأة المسلسلة من قبل، ولكن تبين الآن أنها أكبر بحوالي 6 مرات وأضخم بـ 1,000 مرة مما تم قياسه سابقًا.

وإذا كانت الهالة المكتشفة تمتد على الأقل مليون سنة ضوئية في اتجاهنا، فإن المجرتين في الواقع أقرب بكثير إلى التلامس مما كان يعتقد سابقا.

يعرّف لينر الهالات بأنها "أجواء غازية للمجرات". على الرغم من حجمها الهائل، إلا أن هالة أندروميدا مظلمة وغير مرئية تقريبًا. ولملاحظتها ودراستها، استخدم علماء الفلك الكوازارات، وهي أجسام بعيدة تتواجد داخل مراكز المجرات النشطة وتبعث كميات هائلة من الطاقة. على سبيل المثال، ألمع نجم زائف في عنقود العذراء، 3C273، يمكن تمييزه بسهولة باستخدام تلسكوب بحجم 6 بوصات فقط. من المتفق عليه الآن على نطاق واسع إلى حد ما أن مركز الكوازار هو ثقب أسود هائل.

إن الطبيعة الساطعة والدقيقة للكوازارات تجعلها أدوات مساعدة مثالية في القياسات الفلكية. عندما يصل ضوء الكوازار إلى اتجاه هابل، يمتص الغاز الموجود في الهالة بعضًا منه وسيظهر الكوازار أغمق قليلاً في نطاق صغير جدًا من الأطوال الموجية. يسمح قياس هذا الغموض في السطوع للباحثين بتحديد مقدار الغاز الناشئ من هالة المرأة المسلسلة الموجود بيننا وبين ذلك الكوازار.

وقد درس علماء الفلك الهالات حول 44 مجرة ​​أخرى، ولكن الهالة حول المرأة المسلسلة هي الأكثر ضخامة التي تم العثور عليها. ونظرًا لقربه من الأرض والمساحة الكبيرة التي يشغلها في السماء، فقد كان من الممكن استخدام العديد من النجوم الزائفة -18 نجمًا زائفًا- لتحديد مدى انتشاره الكامل بوضوح. أما الهالات الأخرى التي تم فحصها فكانت من مجرات بعيدة جدًا، ولم يكن من الممكن الوصول إلا إلى كوازار واحد أو نقطة بيانات واحدة لتحديد حجم وبنية كل هالة.

ولأغراض أبحاثهم، استخدم العلماء قدرة هابل الفريدة على امتصاص الضوء فوق البنفسجي من النجوم الزائفة. ومن الصعب رؤية الضوء فوق البنفسجي في التلسكوبات الأرضية، حيث يمتصه الغلاف الجوي للأرض. نظر الباحثون إلى 5 سنوات من الملاحظات المخزنة في أرشيف بيانات هابل لإجراء الدراسة.

تبلغ كتلة الهالة المقاسة حوالي نصف كتلة النجوم في مجرة ​​المرأة المسلسلة نفسها، على شكل غاز ساخن منتشر. من عمليات المحاكاة يبدو أنها تشكلت في نفس الوقت الذي تشكلت فيه أندروميدا. على الرغم من أن الهالة تتكون بشكل رئيسي من الهيدروجين المتأين - البروتونات والإلكترونات المكشوفة بالفعل - إلا أنها غنية بشكل لا يصدق بالعناصر الأثقل، ربما تلك التي جاءت من المستعرات الأعظم. قد يكون الانفجار العنيف للمستعرات الأعظمية داخل المجرة المرئية قد أدى إلى نفخ عناصر مثل الحديد والسيليكون والأكسجين وعناصر أخرى مماثلة بعيدًا في الهالة وفي الفضاء.

وقد أظهرت الدراسات السابقة أنه خلال حياة المرأة المسلسلة، تم قذف ما يقرب من نصف جميع العناصر الثقيلة التي تراكمت في نجومها إلى خارج القرص النجمي للمجرة، والذي يبلغ عرضه 200,000 سنة ضوئية.

ماذا يعني هذا بالنسبة لمجرتنا؟ وبما أننا نعيش داخل مجرة ​​درب التبانة، لا يستطيع العلماء تحديد ما إذا كانت مثل هذه الهالة الضخمة تحيط بنا أيضًا - وهي حالة كلاسيكية لـ "لا يمكنك رؤية الغابة من خلال الأشجار". ولكن إذا كانت لدى درب التبانة هالة ضخمة مماثلة، فقد تكون هالات المجرتين متلامستين وتندمجان بهدوء، قبل وقت طويل من اصطدام المجرتين الهائلتين واندماجهما لتشكل مجرة ​​إهليلجية عملاقة في حوالي 4 مليارات سنة.

التقرير على موقع الحداد
المقال في مجلة الفيزياء الفلكية

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• قام هابل بتصوير النواة المزدوجة لمجرة المرأة المسلسلة
• مجرة درب التبانة أكثر ضخامة، وتدور بشكل أسرع، ومن المرجح أن تصطدم بالمرأة المسلسلة
• الوشاح اللامع لمجرة المرأة المسلسلة