عمليات اندماج Galaxy ليست نادرة بشكل خاص ، لكنها أحداث مهمة. ليس فقط للمجرات المعنية ، ولكن للعلماء الذين يحاولون تجميع كيفية تطور المجرات. الآن ، وجد علماء الفلك الذين يستخدمون ALMA أقرب مثال لدمج المجرات حتى الآن.
يسمى زوج دمج المجرات المعنية B14-65666 ، وهو اسم غير عملي ، ولكنه مفيد علمياً. (في الوقت الحالي ، سنشير إليها باسم "الكائن".) الكائن على بعد 13 مليار سنة ضوئية ، في كوكبة Sextans. هذا يعني أن الضوء الذي نراه الآن ترك الجسم قبل 13 مليار سنة ، بعد وقت قصير من بداية الكون.
هذه ليست المرة الأولى التي يتم فيها رصد هذا الكائن. في السابق ، اكتشف هابل هذا الكائن ، لكنه ظهر لهابل كشيئين منفصلين ، ربما عناقيد نجوم. لكن الفريق الذي يستخدم مصفوفة Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ، ربما من أكثر المقراب الراديوي حساسية في العالم ، أظهر أن الجسم هو في الواقع دمج مجرتين قبل 13 مليار سنة.
تم نشر نتائج هذه الملاحظات الجديدة في منشورات الجمعية الفلكية اليابانية في 18 يونيو 2019. اسم الورقة هو "Big Three Dragons ': az = 7.15 Lyman Break Galaxy Detected in [OIII] 88 um، [CII ] 158 أم ، واستمرار الغبار مع ALMA. " المؤلف الرئيسي للدراسة هو تاكويا هاشيموتو من جامعة واسيدا ، اليابان.
عندما نظر هابل إلى الجسم ، اقتصر على الطيف فوق البنفسجي. وبهذا التقييد ، بدا أن الجسم عبارة عن مجموعتين نجميتين ، واحدة في الشمال الشرقي والأخرى في الجنوب الغربي. ولكن عندما استخدم هاشيموتو وفريقه قوة ألما لدراسة الكائن ، رأوا شيئًا آخر: بصمات الأصابع الرقيقة للعناصر الكيميائية.
تمكنت ALMA من رؤية انبعاثات الموجات الراديوية من الكربون والأكسجين والغبار في الجسم. كان الكشف عن هذه الإشارات الثلاثة هو المفتاح لفتح طبيعة الكائن.
أظهر التحليل أن الجسم يحتوي بالفعل على جزأين ، تمامًا مثل رأى هابل. لكن الإشارات من الكربون والأكسجين والغبار أضافت طبقة أخرى من المعلومات عن الجسم ، بفضل ALMA. وأظهر أنه في حين أن النقطتين متميزتين ، إلا أنهما يشكلان نظامًا واحدًا. كل نقطة تتحرك بسرعة مختلفة ، مما يدل على أنهما مجرتان تندمجان.
يشرح هاشيموتو في بيان صحفي: "باستخدام البيانات الغنية من ALMA و HST ، جنبًا إلى جنب مع تحليل البيانات المتقدم ، يمكننا تجميع القطع معًا لإظهار أن B14-65666 هو زوج من دمج المجرات في أقرب عصر للكون". "كشف الموجات الراديوية من ثلاثة مكونات في مثل هذا الجسم البعيد يوضح قدرة ALMA العالية على استكشاف الكون البعيد."
وفقًا للدراسة ، أصبح الجسم الآن أقرب مثال معروف عن اندماج المجرات. قدّر الباحثون أيضًا الكتلة النجمية الإجمالية لـ B14-65666 بأقل من 10٪ من كتلة درب التبانة. هذا يعني أن الكائن في المراحل الأولى من تطوره. هذا منطقي ، لأنه قديم.
على الرغم من أن الجسم صغير ، إلا أنه أكثر نشاطًا في إنتاج النجوم من مجرتنا. رصدت ملاحظات ALMA درجات حرارة عالية وسطوع في الغبار. يقول المؤلفون إن ذلك ربما يكون نتيجة إشعاع فوق بنفسجي قوي جدًا ناتج عن تكوين النجوم النشط. هذا التكوين النجم النشط هو مؤشر آخر على دمج المجرات ، لأن المجرات المتصادمة تخضع لكثير من ضغط الغاز ، مما يؤدي إلى اندفاعات تكوين النجوم. كما يقول المؤلفون في ورقتهم ، "... نجادل بأن B14-65666 هي مجرة انفجار نجمية ناتجة عن اندماج كبير."
قال أكيو إنوي ، الأستاذ في جامعة واسيدا ، وجزء من فريق البحث: "خطوتنا التالية هي البحث عن النيتروجين ، وهو عنصر كيميائي رئيسي آخر ، وحتى جزيء أول أكسيد الكربون". "في نهاية المطاف ، نأمل أن نفهم بشكل ملاحظ دوران وتراكم العناصر والمواد في سياق تكوين المجرات وتطورها."
تعتبر عمليات دمج المجرات جزءًا مهمًا من تطور المجرات. في كثير من الأحيان ، تبتلع مجرة أكبر مجرة أصغر. يمكن أن تندمج المجرات الصغيرة لتكوين مجرات أكبر ، على الرغم من أنه يعتقد أنها نادرة. شهدت درب التبانة الخاصة بنا عمليات اندماج ساعدتها على النمو إلى حجمها الحالي الهائل.
في ورقة 2018 ، قدم علماء الفلك أدلة تستند إلى قرن من الملاحظات التي تظهر أن درب التبانة يحتوي على عدد من النجوم من مجرة مختلفة. منذ ما يقرب من عشرة مليارات سنة ، اصطدمت مجرة أخرى بمجرتنا ، تاركة وراءها مجموعة متميزة من النجوم في الهالة الداخلية للمجرة. جادل مؤلفو هذه الورقة بأن تلك النجوم من مجرة صغيرة كانت تقريبًا بحجم سحابة ماجلان الصغيرة.
في حوالي 4.5 مليار سنة ، ستصطدم درب التبانة مع مجرة أندروميدا وتندمج. ستسمى المجرة الناتجة ، ربما ، Milkdromeda. وفي الوقت الحالي ، فإن درب التبانة يندمج مع ، أو يأكل ، مجرة أشباح أصغر بكثير تسمى Antlia 2 (Ant 2).
يعتقد مؤلفو الدراسة أنه ، مثل الكثير من درب التبانة ، قد يكون هناك المزيد من عمليات الاندماج في مستقبل الكائنات (الماضي؟) التي لم يتم اكتشافها حتى الآن. في الورقة يقولون ، "على الرغم من أن بياناتنا الحالية لا تظهر كائنات مصاحبة حول B14-65666 ، يمكن أن تكشف بيانات ALMA الأعمق في المستقبل عن المجرات المصاحبة حول B14-65666." وخلصوا إلى أن الهدف هو مرشح رئيسي لمتابعة الملاحظات. "بالنظر إلى البيانات الغنية المتاحة والطبيعة الموسعة مكانيًا ، فإن B14-65666 هو واحد من أفضل الأهداف لملاحظات المتابعة مع ALMA و <the> James Webb Space Telescope ..."
مصادر:
- بيان صحفي: ALMA تجد أقرب مثال على دمج المجرات
- ورقة بحثية: "التنين الكبير الثلاثة": a z = 7.15 تم الكشف عن مجرة ليمان بريك في [Oiii] 88 ميكرومتر ، [Cii] 158 ميكرومتر ، و Dust Continuum مع ALMA
- دخول ويكيبيديا: Galaxy Merger
- ورقة بحثية: الاندماج الذي أدى إلى تكوين الهالة النجمية الداخلية لقرص درب التبانة والقرص السميك
- مرصد ALMA
