تلسكوب هابل الفضائي يكشف عن أغنى صورة لمجرة أندروميدا حتى الآن (صورة)

تلسكوب هابل الفضائي يكشف عن أغنى صورة لمجرة أندروميدا حتى الآن (صورة)

تلسكوب هابل الفضائي يكشف عن أغنى صورة لمجرة أندروميدا حتى الآن (صورة)

أعلن علماء الفلك الأسبوع الماضي أنهم أكملوا جهدًا دقيقًا دام عقدًا من الزمان لتجميع صورة كاملة لمجرة أندروميدا المجاورة لنا. وكانت النتيجة منظرًا بانوراميًا مذهلاً يوفر الصورة الأكثر تفصيلاً حتى الآن للمجرة بأكملها؛ ويمكن أن تؤدي ميزاته العلمية المليئة بالمعلومات إلى إحداث ثورة في فهمنا لكيفية تشكل المجرات الحلزونية في جميع أنحاء الكون وتطورها.

في عام 2015 تقريبًا، تولى علماء الفلك مهمة شاقة تتمثل في تجميع صور تلسكوب هابل الفضائي لهذه المجرة، لكن هذا الجهد ركز على النصف الشمالي من المجرة. ومع ذلك، أظهرت الصورة الناتجة منظرًا شاملاً لـ 100 مليون نجم مكدسة في حوالي 1.5 مليار بكسل.

مجرة أندروميدا، تمثل أكبر صورة تم تجميعها على الإطلاق من خلال ملاحظات تلسكوب هابل.

قد يعجبك

وقال تشين "إن الأمر يشبه تصوير شاطئ وتحديد حبيبات الرمل الفردية. وهذه هي المرة الأولى التي نستطيع فيها رؤية مثل هذه الهياكل التفصيلية لمجرة خارجية".

صورة لمجرة بدقة 2.5 مليار بكسل التقطها تلسكوب هابل – يوتيوب

شاهد على

وبسبب قربها من مجرة درب التبانة، تبدو مجرة أندروميدا أكبر بستة أضعاف من قطر القمر المكتمل في السماء (كما نراها من الأرض)، وهو ما كان بمثابة "مساحة سماوية كبيرة" بالنسبة لتلسكوب هابل. لذا، تطلبت هذه الصورة البانورامية مئات الصور الملتقطة عبر 1000 مدار بواسطة التلسكوب، وفقًا لبيان صادر عن وكالة ناسا.

وبعيداً عن الجمال المذهل للصورة، فإن هذه الصورة ستكون أداة لا تقدر بثمن لعلماء الفلك لتجميع التاريخ المضطرب لمجرة أندروميدا، وخاصة اندماجها مع مجرات قمرية أصغر حجماً. ومن شأن ملاحظات هابل لعمر المجرة وكتلة النجوم ووفرة العناصر الثقيلة أن تساعد الباحثين على اختبار نماذج متنافسة لتطور المجرات تتنبأ بتوقيعات مميزة عبر نصفي القرص.

هذه أكبر فسيفساء صور تم التقاطها على الإطلاق بواسطة تلسكوب هابل الفضائي. الهدف هو مجرة أندروميدا الشاسعة التي تبعد عن الأرض 2.5 مليون سنة ضوئية فقط، مما يجعلها أقرب مجرة إلى مجرتنا درب التبانة. تظهر مجرة أندروميدا من الحافة تقريبًا، مائلة بمقدار 77 درجة بالنسبة لمنظر الأرض. المجرة كبيرة جدًا لدرجة أن الفسيفساء تم تجميعها من حوالي 600 مجال رؤية متداخل منفصل تم التقاطها على مدار 10 سنوات من مراقبة هابل. (حقوق الصورة: وكالة ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، بنيامين ف. ويليامز (جامعة واشنطن)، تشو تشن (جامعة واشنطن)، ل. كليفتون جونسون (نورث ويسترن)؛ معالجة الصور: جوزيف دي باسكوالي (معهد علوم الفضاء)

على سبيل المثال، تفترض إحدى النظريات أن النصف الجنوبي ربما تعرض للاضطراب مؤخرًا، ربما بسبب اندماج رئيسي واحد منذ حوالي 2 إلى 4 مليارات سنة، مما أدى إلى تكوين جيب من النجوم وتيارات متماسكة بشكل غير عادي من النجوم. وعلى النقيض من ذلك، يبدو النصف الشمالي هادئًا نسبيًا مع مورفولوجيا أقل تعقيدًا. قال تشين: "هذه هي العلامة الكبيرة التي يمكننا مقارنتها باستخدام أحدث ملاحظاتنا للنصف الجنوبي".

وقال دانييل فايز من جامعة كاليفورنيا في بيركلي في البيان "إن مجرة أندروميدا أشبه بحطام قطار، إذ يبدو أنها مرت بنوع من الأحداث التي تسببت في تكوين عدد كبير من النجوم ثم توقفت فجأة عن العمل. وربما كان هذا بسبب اصطدامها بمجرة أخرى في الجوار".

قصص ذات صلة:

ويمكننا أن نرى الدليل على ذلك في مجرة مسييه 32 أو إم 32، وهي مجرة تشبه نواة مجرّدة من مجرة حلزونية سابقة، ربما تفاعلت مع مجرة أندروميدا في الماضي. وتشير المحاكاة الحاسوبية إلى أنه عندما تصطدم مجرة بأخرى عن قرب، فإن هذا الاصطدام من شأنه أن يستنزف الغاز بين النجوم المتاح في المجرة، مما يؤدي إلى إيقاف تشكل النجوم.

ونتيجة لذلك، ربما يكون تاريخ تشكل النجوم في مجرة أندروميدا قد تغير بشكل كبير نتيجة للعديد من هذه اللقاءات، وفقا لتشن.

وقال بن ويليامز من جامعة واشنطن في البيان: "بفضل هابل، يمكننا الوصول إلى تفاصيل هائلة حول ما يحدث على نطاق شامل عبر قرص المجرة بالكامل. ولا يمكنك فعل ذلك مع أي مجرة كبيرة أخرى".

وشرح الباحثون جهودهم في ورقة بحثية نشرت يوم الخميس (16 يناير) في مجلة The Astrophysical Journal.


تابعونا على أخبار جوجل


شارك الخبر

قوانين الفيزياء لا تزال مكسورة: محاولة تفسير التفرد المركزي للثقوب السوداء لا تزال غير كافية، كما يقول أحد العلماء ربما كانت التقارير التي تحدثت عن زوال التفرد سابقة لأوانها. في وقت سابق من هذا العام، اقترح بحث جديد حلاً محتملاً لأحد أكثر الجوانب إثارة للقلق في الفيزياء الحديثة – وهو أن "التفردات" تبدو موجودة في قلب الثقوب السوداء. نشأت الثقوب السوداء لأول مرة من حلول نظرية الجاذبية العظيمة لألبرت أينشتاين، النسبية العامة، التي نُشرت عام 1916. وهي تمثل النقطة التي تصبح فيها الكتلة كثيفة إلى ما لا نهاية – مركزة لدرجة أن انحناء الزمكان (التوحيد الرباعي الأبعاد للمكان والزمان) الذي تخلقها يصبح لا نهائيًا أيضًا. التفرد المركزي. ومن بينهم روبي هينيغار، الباحث في جامعة دورهام في إنجلترا. قال هينيغار لموقع Space.com في مارس الماضي: "المفردة هي الجزء الأكثر غموضًا وإشكالية في الثقب الأسود. إنها النقطة التي تصبح فيها مفاهيمنا عن المكان والزمان غير منطقية تمامًا". وأضاف: "إذا لم تكن للثقوب السوداء مفردات، فهي أكثر شيوعًا بكثير". الثقوب السوداء لن تجلس مكتوفة الأيدي من أجل إيجاد حلول لمشكلة التفرد في دراسة نُشرت في فبراير، استخدم هينيغار وزملاؤه نظريةً فعّالة عدّلت معادلات أينشتاين للمجال في النسبية العامة، بحيث تتصرف الجاذبية بشكلٍ مختلف عندما يكون الزمكان شديد الانحناء. هذا يستبدل التفرد المركزي بمنطقةٍ ساكنةٍ شديدة الانحناء تقع في قلب الثقب الأسود. أخبار الفضاء العاجلة، وأحدث التحديثات حول إطلاق الصواريخ، وأحداث مراقبة السماء والمزيد! ولكن لسوء الحظ، فإن هذه الوصفة للجاذبية لا تتفق مع ذوق العديد من العلماء، بما في ذلك عالم الفيزياء النظرية البولندي نيكوديم بوبلافسكي من جامعة نيو هافين، الذي قال لموقع Space.com إن لديه ثلاث مشاكل رئيسية مع نظرية الفريق. قال بوبلاوسكي: "أولًا، يفترض الفريق وجود خمسة أبعاد، بينما تشير التجارب والملاحظات إلى أننا نعيش في زمكان رباعي الأبعاد". وبينما تعتمد العديد من النظريات الأخرى التي قد تُفسر التفردات أيضًا على أبعاد إضافية (نظرية الأوتار تحتاج إلى أحد عشر بُعدًا على الأقل!)، لم يُقدم أي دليل على وجود هذه الأبعاد الإضافية حتى الآن. ثانياً، في نموذج الفريق، يكون الجزء الداخلي من الثقب الأسود ثابتاً، تابع بوبلاوسكي، موضحاً أن معادلات المجال الجاذبي تتنبأ بأن الزمكان داخل الحدود الخارجية للثقب الأسود، أفق الحدث، لا يمكن أن يكون ثابتاً. ثالثًا، يضيف نموذجهم، ارتجاليًا، عددًا لا نهائيًا من المصطلحات إلى معادلات المجال، بهدف استبعاد التفرد، كما أضاف بوبلاوسكي. "هذا يفتقر إلى دافع فيزيائي قوي، وهو مجرد استكشاف رياضي لنظرية الجاذبية ذات الأبعاد الإضافية." تختلف نظرية كسر التفرد عن كثير من المحاولات الأخرى لحل هذه المشكلة، والتي تسلك طريق توحيد النسبية العامة مع فيزياء الكم، وهي أفضل نظرياتنا عن الكون على المستويات دون الذرية، سعيًا لإنتاج نظرية موحدة لـ "الجاذبية الكمومية". مع ذلك، هذا لا يعني أن هذه النظريات أقرب إلى حل لغز التفرد. إحدى النظريات التوحيدية الأكثر تفضيلاً هي نظرية الأوتار، المذكورة أعلاه، والتي تستبدل الجسيمات الشبيهة بالنقاط بأوتار مهتزة. قال بوبلاوسكي: "تكمن مشكلة نظرية الأوتار في أنها تتطلب أبعادًا إضافية، وهو أمر لا يوجد دليل تجريبي عليه. كما أن هناك أشكالًا عديدة لنظرية الأوتار، لذا يستحيل دحضها. ومن المشاكل الأخرى أن العديد من أشكال نظرية الأوتار تتطلب وجود جسيمات فائقة التناظر، وهو أمر لا يوجد دليل تجريبي عليه. وبالتالي، فإن نظرية الأوتار ليست نظرية فيزيائية". أضاف بوبلاوسكي أن محاولات استبعاد تفردات الثقوب السوداء ضمن إطار الفيزياء الكلاسيكية قد فشلت أو ستفشل أيضًا لأنها رياضية بحتة وتفتقر إلى ما وصفه بـ "الدافع الفيزيائي العميق". بالطبع، هذا لا يعني انعدام قيمة استكشاف الأفكار، كما فعل فريق تحطيم التفرد. قال بوبلاوسكي: "قد يكون لاستكشاف أفكار كهذه قيمة رياضية. أحيانًا يبتكر الفيزيائيون تقنيات رياضية جديدة أو يجدون حلولًا لمعادلات يمكن استخدامها في فروع أخرى من الفيزياء". قصص ذات صلة: فهل يعتقد بوبلاوسكي أن البشرية ستتمكن يومًا ما من اكتشاف ما يكمن داخل الثقب الأسود، وإغلاق صفحة التفردات التي تكسر قواعد الفيزياء نهائيًا؟ نعم، ولكن مع تحذير. وقال بوبلافسكي في إشارة إلى الفرضية التي يعمل عليها منذ عام 2010: "أعتقد أن البشرية ستكتشف ما يكمن في قلب الثقب الأسود فقط إذا خلق كل ثقب أسود كونًا جديدًا، وبالتالي تم خلق كوننا في ثقب أسود". إذا كان كوننا قد نشأ في ثقب أسود، فمن الممكن اختبار تمدده المبكر باستخدام إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وربما في المستقبل باستخدام النيوترينوات أو موجات الجاذبية، والتي قد تستكشف المراحل المبكرة من عمر الكون، كما تابع بوبلاوسكي. "وإلا، لما تمكنا من فهم ما يحدث داخل الثقب الأسود تجريبيًا". قد يكون الوصول إلى حقيقة هذا اللغز صعبًا للغاية، لكن هذا لا يعني عدم المحاولة. استشهد بوبلاوسكي بمثال جانب آخر من الفيزياء انبثق من نظرية النسبية العامة، وتطلّب حله مثابرة كبيرة: تموجات صغيرة في الزمكان تُسمى "موجات الجاذبية". قال بوبلاوسكي: "استغرق رصد موجات الجاذبية على الأرض مئة عام بعد أن تنبأ بها أينشتاين من خلال معادلاته النسبية العامة. لذلك، قد يستغرق الأمر عقودًا قبل أن نكتشف ما يحدث في الثقوب السوداء".