تغطية شاملة

طور باحثون من الجامعة العبرية نموذجا ثوريا لشرح تكوين المجرات

وقد تم اعتماد هذا النموذج على نطاق واسع من قبل المجتمع العلمي

العنقود الرصاصي - تنمو المجرات عن طريق دمج وامتصاص الغاز والمادة المظلمة من الفضاء المحيط بها
العنقود الرصاصي - تنمو المجرات عن طريق دمج وامتصاص الغاز والمادة المظلمة من الفضاء المحيط بها

ويشير النموذج المقبول لدى الباحثين في علم الكون (دراسة الكون) إلى أن المجرات تشكلت نتيجة سقوط الغاز، وخاصة الهيدروجين والهيليوم، تحت تأثير الجاذبية إلى مراكز الهالات المجرية. وحتى وقت قريب، كان من المفترض أنه عندما يخترق الغاز الهالة، فإنه يمر عبر "موجة صادمة" تؤدي إلى تسخينه إلى درجات حرارة تصل إلى ملايين الدرجات (حوالي مليون درجة في مجرة ​​درب التبانة). بعد ذلك تبدأ عملية التبريد من خلال انبعاث الإشعاع، مما يؤدي إلى سقوط الغاز المبرد تحت تأثير الجاذبية إلى مركز الهالة ويصرف إلى القرص. وفي القرص تتشكل نجوم مضيئة من الغاز، وتتكون مجرة.

من الملاحظات الفلكية التي أجراها تلسكوب أرضي يسمى SDSS (مسح سلون الرقمي للسماء).) بمسح السماء كل ليلة وجمع لعدة سنوات إحصائيات هائلة حول خصائص المجرات مثل لونها وحجمها وما إلى ذلك، وتبين أن أكبر المجرات القرصية تبلغ كتلتها حوالي مائة مليار (910*100 أو (10 إلى القوة 11) الشموس. تتراكم المجرات الصغيرة الغاز وتنمو بكفاءة عالية، لكن نموها يتوقف فجأة عندما تتجاوز الهالة التي تنمو داخلها كتلة تريليون (1210) شمس. ناضل الباحثون لشرح سبب حدوث التحول من غاز التبريد إلى غاز غير مبرد فجأة عندما تتجاوز كتلة الهالة عتبة تريليون كتلة شمسية.

وقد وجد عالم الكونيات الدكتور يوفال بيرنباوم حلاً لهذه المشكلة كجزء من رسالة الدكتوراه التي كتبها بتوجيه من البروفيسور أفيشاي ديكل من معهد الفيزياء في الجامعة العبرية في القدس. ووفقا للنموذج الجديد، فإن مفتاح التكوين الفعال للمجرة هو غياب "موجة صدمية" مستقرة عند حافة الهالة المجرية عندما تكون كتلة الهالة أقل من تريليون شمس. في مثل هذه الهالات يخترق الغاز الهالة دون انقطاع ويتدفق بسرعة وهو لا يزال باردًا إلى المركز. من ناحية أخرى، في الهالات الضخمة التي تتجاوز كتلة تريليون شمس، يتم إنشاء "موجة صدمية" مستقرة تمنع السقوط الحر للغاز إلى الداخل.

وقام الدكتور بيرنباوم والبروفيسور ديكل بصياغة استنتاجاتهم من خلال الحسابات النظرية واستخدام المحاكاة الحاسوبية المتقدمة لتكوين المجرات في الكون. وأصبح النموذج الجديد هو التفسير المقبول لتشكل المجرات على شكل قرص ذات كتلة قصوى تصل إلى تريليون شمس وكحجر الزاوية في فهم تكوين أنواع مختلفة من المجرات في الكون.

وردا على سؤال الموقع العلمي حول كيفية اكتشاف الكتلة المظلمة في المقام الأول، قال بيرنباوم:كتلة داكنة يتم قياسه باستخدام تأثيره على مسارات الكتلة المرئية في المجرة ("منحنيات الدوران"). ويتحرك الغاز والنجوم بفعل قوة الجاذبية الناتجة عن كتلة أكبر بكثير من الكتلة الظاهرية. لقياس الكتلة المظلمة في مجموعات المجرات (الهالات الأكبر بمائة مرة والتي تحتوي على عشرات المجرات) يمكنك أيضًا استخدام عدسات الجاذبية.

هل للكتلة المظلمة علاقة بشكل المجرات (الإهليلجية أو الحلزونية)؟

الدكتور بيرنباوم: "هناك علاقة بين حجم المجرة وشكلها. تميل المجرات الكبيرة إلى أن تكون "بيضاوية" و"حلزونية" صغيرة. تحتوي المجرات الحلزونية على غاز بارد. وبما أنه ليس لديه ما يكفي من الضغط (حقيقة أنه بارد)، فإنه كان سينهار إلى نقطة واحدة إذا لم يتم إيقافه بواسطة زخمه الزاوي. أثناء دورانه، يشعر بقوة طرد مركزية تمنعه ​​من السقوط بشكل عمودي على محور الدوران. وفي الاتجاه الموازي لمحور الدوران، لا شيء يمنعها من السقوط، لذلك يكون القرص رقيقًا جدًا، ومن هنا تظهر المجرات الحلزونية وكأنها عجة مسطحة. في المقابل، تتشكل المجرات الإهليلجية من الاصطدامات بين المجرات الأصغر التي حدثت بعد تشكل النجوم. ولهذا السبب، فإن المجرات الإهليلجية لها شكل أكثر كروية وليست مسطحة (النجوم لا تتدفق حسب الضغط ويمكن معاملتها ككتلة نقطية، لذلك لا يمكنها أن تبرد وتسقط في مركز المجرة مثل الغاز). ترتبط ديناميكيات المجرات بالكتلة المظلمة من خلال سرعة دوران القرص ("منحنى الدوران") ومن اعتبارات الاستقرار: سوف ينقسم القرص إلى كتل (التجزئة) إذا لم يكن محاطًا بكتلة داكنة تعمل على استقراره. .

وهل هناك فرق بين هذا النوع من المجرات في خصائص أخرى غير السُمك؟

بيرنبوم: "هناك علاقة بين المجرات الشابة التي يوجد فيها نشاط واسع النطاق لتكوين النجوم الجديدة والشكل الحلزوني. ومن ناحية أخرى، هناك أيضًا ارتباط بين المجرات التي تحتوي على النجوم القديمة فقط والتي لا تولد فيها نجوم جديدة ويكون شكلها إهليلجيًا. هناك انتقال حاد للغاية بين مجموعة وأخرى، ولا يوجد تقريبًا أي أشكال وسيطة، كما يمكن الافتراض بوجودها لو كان الانتقال تدريجيًا، وقد أظهرت مراقبة الماسح الضوئي الرقمي للسماء سلون وجود ارتباط بين حجم المجرات. ولونها، كما أوضح أن هناك العديد من المجرات الصغيرة الزرقاء، والعديد من المجرات الحمراء الكبيرة ولا يوجد أي منها تقريبًا في المنتصف.

وتحاول آليتك شرح سبب عدم وجود وسائط مجرية؟

بيرنباوم: من أجل وجود مجموعتين سكانيتين منفصلتين بشكل حاد عن بعضهما البعض، فلا بد من وجود ظاهرة حرجة. وقد اقترحنا تفسيرا نظريا لمسألة مثل هذا التحول الحاد. وفقا لتفسيرنا، والذي كما ذكرنا تم قبوله في هذه المرحلة كتفسير قياسي، عندما تكون المجرات داخل هالات أقل من 10 أس 12 كتلة شمسية، فإن الغاز الذي يسقط من الهالة إلى المجرة يسقط دون انقطاع ويتسبب في تكوين النجوم والشكل الحلزوني للمجرة. جميع الهالات التي تحتوي على الغاز المرئي والمادة المظلمة تنمو باستمرار لأن جميع الأجسام الكبيرة في الكون تمتص المادة المظلمة والغاز باستمرار، سواء من الغاز الرقيق بين المجرات المتناثر في الكون أو من خلال ابتلاع المجرات الأخرى، وبالتالي تنمو. منذ اللحظة التي تعبر فيها كتلة الهالة العتبة مرة واحدة، يتم إنشاء موجة صدمية في مركز المجرة والتي تتحرك إلى الخارج بسرعة كبيرة وتحول هالة المجرة بأكملها إلى موجة صدمية. ومن الآن فصاعدا، لا يبرد الغاز الموجود داخل المجرة، ولا ننتج نجوما، ولذلك يتغير لون المجرة إلى اللون الأحمر بشكل حاد وسريع.

تعليقات 14

  1. صدر:
    قد لا يكونون قادرين على القول بأن هذا خطأ ولكن على الرغم من "عدم قدرتهم" فقد قالوا ذلك في جميع رسائلهم إليك.
    اتضح أن هناك أشخاصًا يفعلون ما لا يستطيعون فعله.

    أما بالنسبة لكونك تشرح ما لا يفهمه القراء، فإنني أكرر وأوجه كل أسئلتي إليك.
    ولم أتلق تفسيرا حتى لواحد منهم.
    لنبدأ بأحدهم للتوضيح:
    كيف تستنتج أن الثقوب السوداء تدور وكيف تفسر السبب؟ وأذكرك أن هذا طعن قد أثرته في الحديث السابق تجاه العلماء، ولكن عندما أجبتك وبينت لك أن سخريتك لا أساس لها، عدت أيضاً ووجهت السؤال إليك.
    أنت وجميع القراء مدعوون للعودة ومراجعة المناقشة التي قمت بربطها في الرد السابق.
    هذا شيء لا أفهمه، ويمكنك شرحه.

    وبالمناسبة - ردك بخصوص سرعة الدوران غير منطقي والواقع الموصوف فيه كان سيتسبب في هروب كل المادة من المجرة، لذلك حتى في ردك السابق لم توضح لي ما لا أفهمه، وإذا لخصناها - بناء على كلامك في الرد الأخير - فيمكن صياغتها على النحو التالي:
    ما الذي يوازن قوة الطرد المركزي (التي تزداد بشكل مباشر مع نصف القطر مع زيادة السرعة الزاوية)؟
    لا يمكن أن تكون قوة الجاذبية صغيرة تمامًا كدالة (تربيعية) لنصف القطر!

  2. إلى مايكل ،
    لقد أجريت "مناقشة" حول هذا الموضوع مع الأكاديمية العبرية.
    لا يمكنهم القول أنه خطأ.
    وبرأيي أن الكتابة بكامل الحروف بدون حرف e في النهاية هي الخطأ...

    http://www.kaspit.com/hebrew/hebrew.htm

    أنا لا أدخل في النقاش، فقط أشرح ما لم يفهمه القراء.

    أولاً، قصة "المادة المظلمة" بأكملها هي "قصة الجدة".

    يتم تحديد سرعة دوران "القرص" بسبب عزم دوران المادة المقذوفة من مركز المجرة.

    ولذلك، فمن البديهي أن قرص المجرة بأكمله (التركيز على القرص الذي يحتوي على الأذرع) سوف يدور ككتلة واحدة.

    صدفة،
    لا يمكن لأي نظرية أخرى أن تفسر سبب تماثل السرعة الزاوية...

  3. الدنيا مضحكة فاضحك 🙂
    ولو كان هناك نقاش هنا فسأضيف السؤال التالي إلى أسئلتي:
    من المفترض اليوم أن سرعة الدوران المنتظمة (التي لا تتوافق مع كمية المادة المرئية) سببها المادة المظلمة.
    وأظهرت قياسات مختلفة أن هذه المادة بشكل عام منتشرة في شكل كروي، وبالتالي، من الواضح أنها لا تتشتت باستخدام الآلية النبيلة.
    ما الذي يسبب سرعة الدوران الموحدة في هذه النظرية؟

    بالمناسبة: اكتب "مفهوم" وليس "مفهوم"

  4. مع ذلك،
    رد صغير " للأخ الصغير "

    هي فقط لم تفهم ما هو مكتوب هناك.

    ويدور قرص المجرة بأكمله بنفس السرعة الزاوية، وهذا أمر بديهي كما هو موضح في النظرية.

    ويقول هناك أن سرعة دوران النجوم التي تقع على أذرع المجرة أعلى من سرعة دوران النجوم التي ليست على أذرع المجرة.

    هناك نظامان هنا يتحركان بسرعات دوران مختلفة،
    لكن في كلا النظامين، تظل السرعة الزاوية للدوران ثابتة (_تقريبًا).

    هيزي

  5. خطأي، خطأي الكبير!

    (لقد قمت ببحث قصير في الإنترنت وسمعت الأصوات وقرأت بعض الأحكام...)

    فهمت ياخي !!! أنت لطيفة رائعة

  6. (أعرف مايكل، وأعرف أيضًا النظريتين الرئيسيتين لشرح هذه القضية).

    هيزي ،

    ومع ذلك، هل فكرتم كيف أن بنية الأذرع لا تنهار مع مرور الوقت؟هل لديكم فكرة جديدة حول هذا الموضوع؟ أنت تعلم بالتأكيد أنهم فكروا بالفعل في أسئلتي ...
    و...إذا كان مخروطياً كما تقول، فإن المجرات الحلزونية كانت رقيقة في الوسط وسميكة عند الأطراف، أليس كذلك؟. ومن الناحية العملية فإنهم ينظرون إلى الاتجاه المعاكس، فهناك صور مفصلة للغاية لأندروميدا على سبيل المثال.

    لذلك أنا لا أقلل من شأن هيزي، وسيكون من المثير للاهتمام سماع أفكار جديدة. لقد رأيت للتو المناقشة التي أشار إليها مايكل. لكن إذا كنت مهتمًا بعرض فكرتك... فلا داعي للمواجهة حقًا!.

  7. اصدقاء:
    انظر هذه المناقشة:
    https://www.hayadan.org.il/two-of-the-milky-ways-spiral-arms-go-missing-210808/

    هيزي أتزيل يريد أن يقول كلامه دون أن يجادله.
    ويقول إنه لا يريد الإقناع، لكن لو كان الأمر صحيحا فلن يرد على الإطلاق.
    ما العمل؟ الناس لديهم أيضا مثل هذا القسم.

  8. على افتراض أن كلمة كتلة سيكون لها نفس الصوت باللغة الإسبانية أيضا، أود أن أترجمها بالكلمات: -
    ماسا اوسكورا
    والتي تشبه الكتلة المظلمة

    ولكن قد يكون لديهم كلمة أخرى للكتلة المظلمة
    مجرد تخميني الجامح
    مساء الخير
    سابدارمش يهودا

  9. هيزي ،

    قرأت شرحك المثير للاهتمام.

    تظهر الادعاءات، المستندة إلى القياسات، أن سرعة دوران النجوم في المجرات الحلزونية هي نفسها. أي أن السرعة الزاوية لنجم قريب من مركز المجرة هي نفس السرعة الزاوية لنجم يقع على حافة المجرة. على عكس ما كتبته على موقع الويب الخاص بك.

    ولكن... لماذا نرى حقًا شكل الأذرع الحلزونية في الملاحظات؟ إذا كان الدوران بلاستيكيًا؟ فمن الواضح أن توزيع النجوم يجب أن يكون منتظمًا تمامًا؟

  10. والدي يطرح عدة أسئلة:
    و]. أين تبدأ موجة الصدمة داخل المجرة وفي أي اتجاه تنتشر؟
    ب]. ما هي سرعة انتقال معلومات الجاذبية من حافة هالة المجرة (حالما تمتص "كتلة العتبة") إلى المكان الموجود في وسط المجرة حيث تنشأ موجة الصدمة؟
    ثالث]. ما هو جوهر موجة الصدمة المتولدة؟ هل يرجع ذلك إلى تغير في بنية المادة الموجودة في المجرة؟
    رابع]. ما هي السرعة التقريبية لموجة الصدمة تلك؟
    ال]. هل من الممكن إضافة مرجع للمقالة؟

    شكرا.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.