تغطية شاملة

تتشكل النجوم بسرعة هائلة في المجرات الحديثة

في المجرات الصغيرة، تتشكل النجوم لأول مرة في المركز وبعد ذلك فقط تنتشر أكثر وتنمو بشكل رئيسي من خلال اندماج المجرات

سديم الجبار. منطقة تشكل النجوم حيث يتم إنتاج النجوم بمعدل مماثل لمعدل المجرة في بداية الكون
سديم الجبار. منطقة تشكل النجوم حيث يتم إنتاج النجوم بمعدل مماثل لمعدل المجرة في بداية الكون

عندما تولد المجرات، هل تتشكل نجومها في كل مكان في وقت واحد، أم في منطقة مركزية صغيرة فقط؟ قدمت النتائج التي توصلت إليها مجموعة دولية بقيادة علماء من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك أول دليل محدد لمناطق تكوين النجوم في المجرات المتكونة حديثًا، وهي بالفعل مناطق صغيرة - ولكنها أيضًا مفرطة النشاط وتنتج النجوم بمعدل مرتفع للغاية.

تحتوي المجرات، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة، على مئات المليارات من النجوم. كيف يتشكل مثل هذا النظام المجري الواسع؟ هل كانت المنطقة الوسطى أول من فقس النجوم؟ أو ربما تكونت النجوم في نفس الوقت في جميع أنحاء المجرة؟

قام الباحثون بفحص واحدة من أبعد المجرات المعروفة، وهي نجم زائف يُدعى J1148+5251. ويستغرق الضوء الصادر من هذه المجرة 12.8 مليار سنة ليصل إلى الأرض. وبالتالي فإن الأرصاد الفلكية تظهر المجرة كما شوهدت قبل 12.8 مليار سنة، مما يوفر لمحة عن المرحلة الأولى من تطور المجرة، بعد أقل من مليار سنة من الانفجار الأعظم.

باستخدام مترجم IRAM - تلسكوب راديوي ألماني-فرنسي-إسباني، تمكن الباحثون من الحصول على صور من نوع غير عادي: فقد سجلوا الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من J1148+5251 عند ترددات محددة مرتبطة بذرات الكربون المتأينة، والتي تعد علامة موثوقة لـ عملية تكوين النجوم.

قدمت الصور تفاصيل تجعل من الممكن، لأول مرة، قياس حجم منطقة تشكل النجوم المبكرة. وباستخدام هذه المعلومات، تمكن الباحثون من التوصل إلى استنتاج مفاده أنه في نفس السلالة، تشكلت النجوم في المنطقة الأساسية لـ J1148+5251 بمعدل هائل - أسرع من أي عملية تكوين نجمية، وتقريباً تلك التي تتعارض مع عملية تكوين النجوم. قوانين الفيزياء.

وقال الباحث الرئيسي في الدراسة فابيان والتر من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك: "إن معدل تكوين النجوم في هذه المجرة مذهل". "في كل عام، ينتج مركز هذه المجرة نجومًا كتلتها مجتمعة أكبر من ألف شمس." وفي المقابل، بدأ معدل تشكل النجوم في مجرتنا بحوالي كتلة شمسية واحدة في السنة.

ومن المعروف منذ زمن طويل أن المجرات الشابة يمكن أن تنتج كمية هائلة من النجوم الجديدة، ولكن النشاط الإجمالي ليس سوى جزء واحد من الصورة. وبدون معرفة حجم منطقة تشكل النجوم، فمن الصعب مقارنة عملية تكوين النجوم في المجرات المبكرة مع النماذج النظرية أو مع مناطق تشكل النجوم في مجرتنا.

بقطر يبلغ حوالي 4,000 سنة ضوئية (للمقارنة، يبلغ قطر مجرة ​​درب التبانة 100 سنة ضوئية)، فإن عملية تكوين النجوم في قلب المجرة J1148+5251 مثمرة للغاية. وفي الواقع، فهو قريب من الحدود التي وضعتها قوانين الطبيعة. تتشكل النجوم عندما تنهار السحب الكونية المكونة من الغاز والغبار تحت تأثير جاذبيتها. وعندما تنهار مثل هذه السحابة، ترتفع درجة الحرارة، وتبدأ الضغوط الداخلية في التراكم. عندما يصل الضغط إلى مستويات معينة، تتوقف جميع الانهيارات الأخرى، ولا يمكن أن يتشكل المزيد من النجوم. والنتيجة هي الحد الأعلى لكمية النجوم التي يمكن أن تتشكل في حجم معين من الفضاء في فترة زمنية معينة.

ومن المثير للإعجاب أن نواة تكوين النجوم لـ J1148+5251 تصل إلى هذا الحد المطلق. ويوجد مثل هذا المستوى من النشاط في مناطق عديدة من مجرتنا، ولكن على نطاق أصغر فقط. على سبيل المثال، هناك منطقة داخل سديم أوريون تنشط بمعدل مماثل. يوضح والتر: "ومع ذلك، في J1148+5251، نناقش حجمًا إجماليًا لمئات الملايين من هذه المناطق. دفعت الملاحظات السابقة للمجرات الأخرى من نفس العمر العلماء إلى تقدير أعلى معدل ممكن بعشر معدل J1148 + 5251.

توفر منطقة تشكل النجوم المدمجة في J1148+5251 بيانات للباحثين الذين يقومون ببناء نماذج للمجرات الشابة. ووفقا لهذا المثال، تنمو المجرات من الداخل. في المرحلة المبكرة من تكوين النجوم هناك منطقة أساسية تتشكل فيها النجوم في نفس الوقت. والافتراض هو أن هذه المناطق تنمو مع مرور الوقت، وذلك بشكل أساسي نتيجة الاصطدامات والاندماجات بين المجرات، والنتيجة هي المجرات الكاملة والكبيرة الموجودة اليوم.

كانت مشكلة الرصد هي أنه على مسافة 13 مليار سنة ضوئية، فإن منطقة تشكل النجوم التي يبلغ قطرها 4,000 سنة ضوئية لها قطر زاوي يبلغ 0.27 ثانية فوقها - مثل عملة معدنية بقيمة يورو واحد من مسافة 18 كيلومترًا. الطول الموجي المميز لذرات الكربون المتأينة أكثر سطوعًا من بقية المجرة. بسبب توسع الكون، فقد تحول نحو الأطوال الموجية الأطول للضوء وهو يشق طريقه إلى الأرض. (الانزياح نحو الأحمر)، ولذلك فهو يأتي على شكل موجات راديوية يبلغ طولها الموجي واحد ملليمتر. ومع ذلك، وبسبب هذا، فإنه من الصعب أيضًا فصل التفاصيل الدقيقة بطول موجة يبلغ ملليمترًا واحدًا مقارنة بالضوء المرئي. أصبحت عمليات الرصد في هذا المجال ممكنة فقط في عام 2006، وذلك بفضل ترقية مقياس التداخل IRAM - التلسكوب الراديوي الموجود في سهل دي بور في جبال الألب الفرنسية. ومن المتوقع أن ينضم إليه في المستقبل تلسكوب ALMA الذي يتم بناؤه حاليًا في شمال تشيلي.

ويخلص والتر إلى أن "المرحلة الأولى من تطور المجرة، بعد نحو مليار سنة من الانفجار الكبير، ستكون مجالا رئيسيا للبحث في السنوات المقبلة. وتفتح قياساتنا نافذة جديدة على مناطق تشكل النجوم في المجرات الصغيرة جدا". "

لإشعار الباحثين

تعليقات 15

  1. سوف تستفيد من:
    أكرر - النقطة الوحيدة في هذه المرحلة هي فهم الواقع.
    بالنسبة لي، تبدو هذه نقطة مهمة بما فيه الكفاية في حد ذاتها، ولكن حتى لو أراد شخص ما فائدة ملموسة أكثر، يجب أن تعلم أنه حتى عندما اكتشفوا الإلكترون، لم يعتقدوا أنه سيكون له أي فائدة.
    فقط عندما تكتشف شيئًا ما، يمكنك البدء في التفكير فيما يجب فعله به.

  2. لا، أعني هل هناك أي فائدة من البحث عنه؟ ما نوع الفائدة التي يمكن أن يجلبها للإنسانية؟ لتعزيز؟

  3. سوف تستفيد من:
    ورغم أن سؤالك لا يرتبط مباشرة بالمناقشة، إلا أنه مجرد حالة خاصة من سؤال "كيف يساعد فهم الواقع ومعرفة الحقائق الصحيحة الإنسانية؟".
    لا يزال لديك سؤال؟
    بالمناسبة - بالطبع، إثبات وجود المادة المظلمة ليس سوى أحد الاتجاهات التي يمكن للعلم أن يتقدم فيها، عندما يكون الاتجاه الآخر هو إيجاد تفسير من شأنه أن يترك المادة المظلمة وراءه.
    على أية حال، ما نحاول القيام به هو فهم ما يحدث.

  4. يا شباب عندي سؤال رغم أنه ليس له علاقة بالمقال:
    في كل الصور الحقيقية للفضاء على سبيل المثال
    http://en.wikipedia.org/wiki/File:Pleiades_large.jpg

    يمكنك أن ترى أن هناك علامة + (زائد) على النجمة، وهذه علامة الزائد موجودة داخل دائرة الهالة.
    لماذا هذا؟

    وسؤال آخر كان لدي حول البصريات منذ بعض الوقت:
    لقد لاحظت أنه عند إشعال النار، يومض الضوء الذي يمر فوق الشواية.
    وفقًا لأبسط تفسير يمكن أن أفكر فيه، من الممكن أن يكون للهواء الساخن الموجود فوق الشواية معامل انكسار مختلف قليلًا عن الهواء الفاتر، وبالتالي من الممكن انكسار وحرف أشعة الضوء فوق الشواية.

    شكرا مقدما

  5. عامي:
    لا يوجد تشابه جيد بين الإشارات الكهربائية والإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل عام والضوء بشكل خاص، وذلك لأن الإشارات المعنية تحتوي على معلومات مشفرة في حين أن التردد هو مجرد تردد.
    يمكن فقدان المعلومات بعدة طرق - سواء نتيجة جودة الموصل (عندما تمر عبر موصل وتتناثر من جدرانه، فإنه يتقاتل مع نفسه ويفقد "حدة" الإشارة - وهذا ما يحدث بالألياف الضوئية) أو نتيجة لاضطرابات مؤقتة.
    عندما نحاول اكتشاف تردد الضوء القادم من مسافة بعيدة، يكون لدينا كل الوقت الموجود في العالم تحت تصرفنا، وإذا حدث اضطراب في لحظة معينة، فيمكننا انتظار اللحظة التالية.
    وبما أنه لا داعي للبحث عن المعلومات، فلا داعي للقلق بشأن التغيرات المؤقتة في قوة الإشارة - طالما وصلت الإشارة - التي ناقشناها.

  6. شكرا مايكل ر.
    ولدي سؤال آخر: نحن نعلم، على سبيل المثال، من مجال الكهرباء، أن الإشارات تتلاشى ويتغير شكلها تبعا لبعدها عن جهاز الاستقبال. ولهذا السبب بالضبط، توجد كل بضعة كيلومترات محطات تضخيم تعيد الإشارة المشوهة إلى شكلها الأصلي.
    و. ولا يوجد أي تشابه على الإطلاق بين الإشارات الكهربائية والإشارات الإشعاعية للمواد
    ب. إذا كان الأمر كذلك فهناك:
    في 1. هل نعرف كيف تتغير الإشارة كدالة للمسافة/الزمن؟
    في 2. كيف نعرف ذلك؟

    شكرا مقدما على ردك،
    عامي بشار

  7. عامي:
    المسافة تؤثر على قوة الإشارة وليس على ترددها، لذلك -طالما تم استقبالها- فلا مشكلة في معرفة ترددها.
    وتحليل الطيف يأخذ في الاعتبار الانزياح نحو الأحمر ولا يعتمد عليه فعلياً لأن كل مادة تبعث إشعاعاً على عدة ترددات والمسافات بينها هي التي تستخدم للتعرف عليها. ويتم الحفاظ على هذه المسافات تحت تأثير دوبلر (علاوة على ذلك - وبعد تحديد المادة حسب الفواصل بين الترددات - يمكن حساب سرعة بعدها عنا حسب إزاحة دوبلر بين التردد المستقبل والتردد الأصلي) المنبعثة من المادة).

  8. ألا توجد مشكلة في استقبال مثل هذه الموجات الطويلة (1 ملم) عبر الغلاف الجوي؟
    لا توجد مشكلة في حساب الانزياح الأحمر، حيث أن معدل توسع الكون ليس واضحا تماما؟
    وأخيرا، لماذا الكربون؟ أتفهم الأمر المريح، لكن الكربون يتميز بمستوى عالٍ جدًا من الضغط. المادة الرئيسية هي الهيدروجين وربما الهيليوم. ماذا نعرف عن الإخفاء أو التراكب بين الكربون والهيدروجين عند هذه المسافات؟ (نعم، أصبحت في حيرة من أمري وغير واضح، أعلم... وأعترف أنني لا أفهم شيئاً ونصف في هذا المجال، لكن مع ذلك - لا يزال السؤال قائماً. كيف من هذه المسافة الكبيرة يتطلب مثل هذه القرارات الدقيقة؟ - عملة اليورو من مسافة 18 كم - يمكن فصلها بهذه الطريقة الدقيقة موجات نادرة من الكربون ضد تدفق الموجات الرئيسية للهيدروجين مثلا وجميع النظائر الأخرى حتى الكربون؟)

    تحيات أصدقاء،
    عامي بشار

  9. ام:
    هو في الواقع مكتوب وأنا أقتبس:
    "في كل عام، يُنتج مركز هذه المجرة نجومًا كتلتها مجتمعة أكبر من ألف شمس"

  10. إذن ما هي الوتيرة؟
    لم أستطع أن أفهم ما هي تلك الوتيرة المذهلة للخلق من حيث التوقيت
    أو النجوم لفترة معينة

  11. يقول المنطق الفيزيائي أيضًا أن هذه هي الطريقة التي تعمل بها الأشياء: في البداية، هناك تسارع متزايد في المسافات القصيرة، وكلما ابتعدت، هناك تباطؤ. :)،،من الواضح،،
    كان الإله أيضًا ذات يوم نشيطًا وجديدًا و"سريعًا للغاية" - يمتلك قوى خارقة، ثم انتقل بعيدًا، وكبر في السن، وفقد تأثيره على العالم،،:)
    و،"استبعاد الوجه الملتحي"،،

  12. صدقت والله أيضاً فعلها في أيام قليلة (:
    وكذلك تبني بناء في سنة وتعيش فيه خمسين سنة أو أكثر حتى تهدمه

  13. "النجوم تتشكل بسرعة هائلة في المجرات الحديثة"، ومن الواضح أن جميع الخلايا في الطبيعة تتشكل بهذه الطريقة أيضًا،،

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.