يكشف مسح ACES عن شبكة من الألياف وعشرات الجزيئات وتركيبات كيميائية معقدة في المنطقة الجزيئية المركزية بالقرب من الثقب الأسود فائق الكتلة، مما يفتح نافذة جديدة لفهم تكوين النجوم في البيئات القاسية.
تمكن علماء الفلك من التقاط صورة جديدة مذهلة للمنطقة المركزية لمجرة درب التبانة، كاشفين عن شبكة معقدة من خيوط الغاز الكوني بتفاصيل غير مسبوقة. وتُعد هذه البيانات، التي جُمعت باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة للمليمتر/دون المليمتر (ALMA)، أكبر مجموعة بيانات من نوعها تم إنشاؤها على الإطلاق في مصفوفة ALMA. وستُمكّن هذه البيانات الباحثين من دراسة حياة النجوم في أقصى مناطق مجرتنا، بالقرب من الثقب الأسود الهائل في مركزها.
تقول آشلي بارنز، عالمة الفلك في المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) في ألمانيا، والتي كانت ضمن الفريق الذي جمع البيانات الجديدة: "إنها منطقة متطرفة، غير مرئية لأعيننا، ولكنها تُكشف الآن بتفاصيل استثنائية". تُتيح هذه الملاحظات نظرة فريدة على الغاز البارد - المادة الخام التي تتشكل منها النجوم - داخل ما يُسمى بالمنطقة الجزيئية المركزية للمجرة (CMZ). وهذه هي المرة الأولى التي يُفحص فيها الغاز البارد في هذه المنطقة بأكملها بهذه الدقة.
تمتد المنطقة الظاهرة في الصورة لأكثر من 650 سنة ضوئية. وتحتوي على سحب كثيفة من الغاز والغبار تحيط بالثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة. يقول بارنز: "هذه هي النواة المجرية الوحيدة القريبة بما يكفي من الأرض لدراستها بهذه الدقة المتناهية". تُظهر البيانات المنطقة الجزيئية المركزية كما لم تُرَ من قبل: من هياكل غازية على نطاق عشرات السنين الضوئية، إلى سحب غازية صغيرة حول النجوم الفردية.
منطقة الغاز الجزيئي البارد
يركز مسح استكشاف منطقة مركز الكتلة (ACES) التابع لمرصد ألما على الغاز الجزيئي البارد. ويحلل المسح التركيب الكيميائي المعقد للمنطقة الجزيئية المركزية، ويحدد عشرات الجزيئات المختلفة: من جزيئات بسيطة مثل أول أكسيد السيليكون إلى جزيئات عضوية أكثر تعقيدًا مثل الميثانول والأسيتون والإيثانول.
يتدفق الغاز الجزيئي البارد على طول خيوط تغذي تجمعات من المادة، والتي تنمو منها النجوم. على حافة مجرة درب التبانة، نعرف هذه الآلية جيدًا، لكن في المنطقة المركزية تكون الأحداث أكثر تطرفًا. يقول ستيف لونغمور، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة ليفربول جون مورس بالمملكة المتحدة، ورئيس فريق مسح ACES: "تضم المنطقة الجزيئية المركزية بعضًا من أضخم النجوم المعروفة في مجرتنا. العديد منها يعيش حياة قصيرة ويموت مبكرًا، حيث تنتهي حياته بانفجارات مستعرات عظمى هائلة، وحتى مستعرات عظمى فائقة." يأمل علماء الفلك، من خلال مشروع ACES، في فهم أفضل لكيفية تأثير هذه الظواهر على ولادة النجوم، وما إذا كانت نظرياتنا حول تكوين النجوم صحيحة في البيئات القاسية.
ويضيف لونغمور: "من خلال دراسة كيفية ولادة النجوم في المنطقة الجزيئية المركزية، يمكننا أيضاً الحصول على صورة أوضح لكيفية نمو المجرات وتطورها. نعتقد أن هذه المنطقة تشترك في العديد من الخصائص مع المجرات في الكون المبكر، حيث تشكلت النجوم في بيئات فوضوية ومتطرفة."
لجمع هذه البيانات الجديدة، استخدم الباحثون مرصد ألما، الذي تشغله المرصد الأوروبي الجنوبي وشركاؤه في صحراء أتاكاما في تشيلي. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها مسح منطقة بهذا الحجم باستخدام هذا المرصد، مما يجعلها أكبر صورة التقطها ألما على الإطلاق. في السماء، تمتد هذه الصورة الفسيفسائية - التي تم إنشاؤها بتجميع العديد من الملاحظات، مثل قطع الأحجية - بزاوية تعادل ثلاثة أقمار مكتملة متجاورة.
تقول كاتارينا إيمر، عالمة الفلك في مرصد ألما التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي وعضوة في المشروع: "توقعنا مستوى عالٍ من التفاصيل عند تخطيطنا للمسح، لكننا فوجئنا حقًا بالتعقيد والثراء اللذين كشفت عنهما الصورة النهائية". وقد عُرضت بيانات مشروع ACES في خمس أوراق بحثية قُبلت للنشر في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، بينما تخضع ورقة بحثية سادسة للمراحل النهائية من المراجعة.
سيساهم التحديث القادم في تحسين الحساسية.
يقول بارنز: "إنّ التحديث المخطط له لحساسية النطاق العريض لتلسكوب ألما، إلى جانب تلسكوب ESO العملاق للغاية، سيمكننا قريباً من التوغل أعمق في هذه المنطقة - لتمييز هياكل أدق، ومتابعة كيمياء أكثر تعقيداً، ودراسة التفاعلات بين النجوم والغاز والثقوب السوداء بوضوح غير مسبوق. من نواحٍ عديدة، هذه مجرد البداية."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
وفكرت في نفسي أن هناك مادة مظلمة في مركز مجرة درب التبانة، كما هو الحال في كل مجرة حلزونية.