لم تتشكل جميع المجرات الكبيرة معًا في بداية الكون
اكتشف فريق بقيادة عالم فلك من جامعة إنديانا عينة من المجرات الضخمة ذات الخصائص التي تشير إلى أنها تشكلت حديثًا نسبيًا. وهذا يتعارض مع الاعتقاد السائد بأن المجرات الكبيرة المضيئة (مثل مجرتنا درب التبانة) بدأت عملية تكوينها وتطورت بعد وقت قصير من الانفجار الكبير، قبل حوالي 13 مليار سنة. إن إجراء المزيد من الأبحاث حول طبيعة هذه المجرات يمكن أن يفتح نافذة لدراسة أصل المجرات وتطورها المبكر.
يقول جون سيلتزر، الباحث الرئيسي في دراسة نشرت في مجلة Astrophysical Journal Letters، إن المجرات الـ 15 الموجودة في العينة تظهر لمعانًا (قياس إجمالي الضوء المنبعث منها) مما يشير إلى أنها أنظمة ضخمة مثل مجرة درب التبانة وغيرها. "المجرات العملاقة. ومع ذلك، فإن هذه المجرات المحددة غير عادية لأن توزيع المواد فيها يشير إلى أن عددًا قليلاً جدًا من النجوم قد تشكل بداخلها. وتتميز بتوزيع منخفض نسبيًا للعناصر الثقيلة (أي أثقل من الهيليوم، وهو ما يطلق عليه علماء الفلك جميع المعادن، بما في ذلك الأكسجين والنيتروجين والكربون). ويشير هذا إلى أن هذه المجرات حديثة العهد نسبياً على المقياس الكوني، وربما تكونت حديثاً.
تفسير بسيط: كل نجم يموت تتناثر في فضاء المجرة مواد أثقل تكونت فيها - من الأكسجين والكربون إلى الحديد - إذا تناثرت نواتها أيضا، وكذلك العناصر الأثقل التي تتشكل في لحظة تكوين النجم انفجار - إذا كان هائلاً بما يكفي ليتحول إلى نجم نيوتروني أو ثقب أسود. تمتزج هذه المادة في سحب الغبار والغاز في مناطق تشكل النجوم في المجرات، والجيل الثاني من النجوم التي تتشكل هناك يكون أكثر ثراءً بالمواد الثقيلة (من الممكن أن يؤدي الانفجار إلى تحفيز عملية تكوين نجوم جديدة). النجوم وليس فقط إثرائها). كلما كانت المجرة أقدم، كلما كانت النجوم التي تتشكل فيها أكثر ثراءً بمواد أثقل تكونت نتيجة لموت أجيال أكثر من النجوم (وملاحظة أخرى، جيل النجوم ليس ثابتًا. وكلما كانت المجرة أكبر وأكثر ضخامة، كلما كانت النجوم أكبر وأكثر ضخامة). النجم هو أنه "يعيش" وقتًا أقل - بضعة ملايين من السنين أو حتى أقل، مقارنة بمليارات السنين من الحياة الشمسية مثل حياتنا).
إن توزيع المواد الكيميائية في المجرات مع بعض الافتراضات البسيطة حول تطور النجوم وعملية إثراء المجرات بشكل عام، يؤدي إلى فرضية أن عمرها 3-4 مليار سنة وبالتالي تكونت 9-10 مليار سنة. بعد الانفجار الكبير. تتنبأ معظم نظريات تكوين المجرات بأن مثل هذه المجرات المضيئة الضخمة كان يجب أن تكون قد تشكلت قبل ذلك بكثير.
تعليقات 21
شكرا جزيلا لنسيم على التوضيح.
ديفيد مير
كانت هناك نظرية مشابهة إلى حد ما لنظريتك - نظرية "الحالة المستقرة" التي آمن بها فريد هويل.
لقد أظهر لنا هابل أن الكون يتوسع بمعدل منتظم، أي أنه عند ضعف المسافة، يكون معدل التوسع أكبر بمرتين. تزعم نظرية الحالة المستقرة أن الكون موجود منذ الأزل وأنه يتوسع باستمرار. وتبتعد المجرات عن بعضها البعض، وبين الحين والآخر تتشكل مجرة جديدة في الفراغ الناتج عن التوسع. (أنا أبسط إلى حد كبير هنا). إذا كان هذا صحيحًا، فيجب أن نرى المجرات من جميع الأعمار وعلى جميع المسافات. ولكن هذا ليس هو الحال - على مسافات كبيرة نرى فقط المجرات الشابة. وعلى وجه الدقة - يبدو لنا أن المجرات أصغر سنا بسبب المدة الطويلة التي مرت حتى يصل ضوءها إلينا. وهذا يعني أننا نعلم بالفعل أن عمر المجرات في كل مكان هو نفسه تقريبًا. وهذا يناقض فكرتك، وهو أساس نظرية الانفجار الأعظم.
مايكل، أنت صالح حقًا، احذر من حاييم هيشت
اصدقاء:
(أنا فخور حقًا باستخدام هذه الكلمة بمعناها العميق وليس فقط كنوع من المخاطبة).
بالنسبة لي، الصدق أهم بكثير من المعلومات (لا يعني ذلك أنني أقلل من شأن المعرفة، لكنني أقدر الشخص الصادق أكثر من تقديري للشخص المطلع) ولا أحد منكم يقصر عني في هذا المجال.
أعتقد أن الأمر لا يستحق إعطاء الدرجات - حتى لو كانت جيدة (وليس لدي أدنى شك في أن النية كانت جيدة). وهذا قد يضر بجودة المناقشات فيما بعد لأن الأمور قد توزن حسب كلامها وليس حسب مضمونها.
لذلك، في رأيي، من الصحيح الثناء على إجابة معينة إذا وافقت عليها واعتقدت أنها ساهمت، ولكن لا تخلق وصمة عار بأن شخصًا ما أفضل من غيره.
فتبقى المملكة الوحيدة في يد ميخائيل الكبير 🙂
شكرا لك تشين تي،
أنا أستمتع بشرح المقالات أكثر بكثير من الدفاع عن العلم ضد نظرية الخلق... ومن المؤسف أنه ليست كل الإجابات والأسئلة مثل إجاباتك وأسئلتك - بهدف التعلم والفهم حقًا.
لكن يجب أن أشير إلى أن خلفيتي الجسدية، على ما أعتقد، "أدنى" مما يمكن أن تقوله عن خلفية مايكل بسبب الاختلاف في مجالات دراستنا الأكاديمية. وبما أن لديه ميل للرياضيات، فهو يتمتع بفهم جيد لبعض نظرياتي الفيزيائية. على الرغم من أن لدي خلفية في الكم وبعض الخلفية في الفيزياء، إلا أنني أعتقد أن خلفيته أكثر ثباتًا. أنا أيضًا متحمس للفيزياء الفلكية حتى قبل أن أبدأ دراستي (في مجال غير ذي صلة)، لذلك يمنحني هذا "إكمالًا معرفيًا" معينًا.
فقط من أجل التغيير "فهمت" ذلك في ردي 🙂
النهج الأساسية:
لا أعتقد أن المجهود كان ناجحا
صنوبر،
الآن فهمت المغزى وأشكرك على الشرح التفصيلي والوقت الذي أمضيته في شرحه لي.
مايكل،
يسعدني أن أرى أن هناك خبراء آخرين في إسرائيل على نفس مستواك وحتى لديهم نفس وجهة النظر :-))
وقد يكون هناك مكان لتناول القضايا الكونية، من جانب ما فوقي، يتجاوز الماكرو، مثل سؤال طرحه بطليموس في إحدى مقالاته، هل هناك أكوان أخرى، بالإضافة إلى الكون الذي خلق نتيجة لذلك؟ الانفجار الكبير أو ببساطة إنسانيتنا، من موقع الراحة الثابتة، تميل إلى حل القضايا الصعبة على مستوى مهارة صغير وتقتصر على الحلول ذات الخصائص، إما الرقمية (منفصلة)، أو التناظرية.
(ملاحظة): سوف نبذل جهدًا خاصًا هذه المرة، حتى يتم فهم هذا النهج الأساسي بشكل أفضل قليلًا.
تشين تي:
لقد عدت للتو إلى الموقع ومرة أخرى سأقوم بإنتاج نفسي غدًا بعد أورين.
تشين تي,
على العكس من ذلك – لقد كررت بكلماتي ما جاء في المقال. يستخدم البحث الاعتماد المباشر بين كمية المواد الثقيلة في المجرة وعمر المجرة وبالتالي يمكن تقدير عمر المجرة كما وضحنا لكم (والمقالة نفسها كذلك).
ويدعي المقال أنه كان يُعتقد سابقًا أن المجرات المضيئة الكبيرة قد تشكلت في نفس الوقت تقريبًا، وهو وقت "قصير" نسبيًا بعد تكوين الكون. هناك تقنية أخرى لتقييم عمر المجرة، على الرغم من أنها أقل دقة، وهي تعتمد على شدة الإضاءة بالنسبة لحجم المجرة. من المفترض أن جميع المجرات الضخمة (التي تم اختيارها وفقًا لسطوعها، وهو أمر معقول إلى حد ما) كان يجب أن تكون في نفس العمر تقريبًا من حيث الحجم، كما ذكرت، بعد وقت قصير من تكوين الكون.
لكن نتائج هذه الدراسة أظهرت أنه في بعض المجرات، على الرغم من اللمعان الذي يشير إلى عمر مماثل الحجم، فإن كثافة المواد الثقيلة أقل - مما يشير إلى أن هذه المجرات أصغر سنا مما كان يعتقد.
مرة أخرى، هذا استنتاج غامض ويجب اختباره بتقنيات مختلفة. أبسط تقنية، اختبار الإضاءة (وأعتقد أنه من أقل التقنيات دقة) يقدر وفقًا لاستنتاجات البحث بأنه غير موثوق على الإطلاق.
مرحبًا مايكل وأورين وشكراً لردكم،
لكن يبدو لي أنك بررت النظرية الأقدم في كلا التفسيرين،
ثم يصبح المقال أقل فهما..
عند الحديث عن النجوم الثقيلين (وليس سخرية - إنه مجرد تلاعب واضح بالكلمات) فأنا أحب سوزان بويل.
تشين تي:
إجابة أورين صحيحة.
أود أن أتناول جانبًا آخر من سؤالك والذي يبدو لي أنه يكشف عن بعض سوء الفهم.
قول انت:
"إذا كان هناك أي شيء، فمن المنطقي أنه إذا كان هذا المتوسط ثابتًا، فإن حجم المجرة سيشير إلى أنها أقدم. لأن المزيد من النجوم ماتت على مدار سنوات أكثر، وبالتالي هناك المزيد من المواد اللازمة لتكوين نجوم جديدة، أليس كذلك؟"
وهذا غير صحيح بالمعنى الذي كنت تقصده، لأن النجوم التي ماتت كانت أيضاً مكونة من مادة، فموتها لا يضيف مادة.
في الواقع العكس هو الصحيح لأنهم خلال حياتهم وأيضا أثناء موتهم قاموا بتحويل الكتلة إلى طاقة وبالتالي فإن الكتلة في الواقع تتناقص.
وما قد يحدث (ويحدث مرات عديدة) هو أن المجرات القديمة تلتقي بمجرات أخرى وتندمج معها، وبالتالي تميل المجرات القديمة أيضًا إلى أن تكون أكثر ضخامة وأكبر.
تشين تي,
كلما كانت المجرة "أقدم" كلما زادت العمليات التي خضعت لها: نمو النجوم والشيخوخة وانفجار النجوم وإطلاق العناصر الثقيلة (وهو ما يحدث أثناء المستعر الأعظم). وتتوزع بعض المواد التي تنطلق نتيجة انفجار النجوم في المجرة وتشكل "مركزا نوويا" لتشكل نجوم جديدة (ونظام شمسي جديد)، وتتكرر العملية مرة أخرى. عندما تكون النجوم المتكونة حديثًا أكثر ثراءً بالعناصر الثقيلة بالفعل بسبب الجيل السابق.
ولذلك كلما تقدمت المجرة كلما زاد إطلاق العناصر الثقيلة خلال حياتها ويتزايد تركيز العناصر الثقيلة فيها.
إنها بطريقة مبسطة (لقد تخطيت بعض الخطوات والميزات الإضافية).
مايكل، لدي سؤال لك:
لا أفهم الكثير في مجال تكوين النجوم، لكن هناك متوسط كمية المادة الثقيلة في كل مليون نجم، على سبيل المثال، لماذا يتغير المتوسط أعلاه إذا كانت المجرة حديثة أو قديمة؟
إذا كان هناك أي شيء، فمن المنطقي أنه إذا كان هذا المتوسط ثابتًا، فإن حجم المجرة سيشير إلى أنها أقدم. لأن المزيد من النجوم ماتت على مدى سنوات أكثر، وبالتالي هناك المزيد من المواد اللازمة لتكوين نجوم جديدة، أليس كذلك؟
أماه لو نورا
في بعض الأحيان تكون التعليقات هنا ملهمة بكل بساطة
كيف يحاولون تفسير ظاهرة تتعلق بالمجرات دون التطرق إلى المادة المظلمة والطاقة السوداء؟
هل نام أحد أثناء أداء الواجب؟
"اكتشاف جديد يتحدى نظرية تكوين المجرات" - وربما "متناقض"؟ عندما يتعلق الأمر بنظرية لا تزال إلى حد كبير "تكهنات"، بشكل أو بآخر، فهذا هو المصطلح المطلوب.
"تتنبأ معظم نظريات تكوين المجرات بأن مثل هذه المجرات المضيئة الضخمة كان يجب أن تتشكل قبل ذلك بكثير."
الذي يقول شيئا.