دوامة عملاقة من غبار ونجوم الغاز ، يمتد Messier 101 إلى 170.000 سنة ضوئية ويحتوي على أكثر من تريليون نجم. الائتمان: وكالة ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية هابل
رشيقة في المنعطفات ، يعتقد أن المجرات اللولبية وصلت إلى حالتها الحالية منذ مليارات السنين. ومع ذلك ، فإن دراسة أجريت على مئات المجرات تزعج تلك الفكرة التي تكشف أن المجرات الحلزونية ، مثل مجرة أندروميدا ودرب التبانة الخاصة بنا ، استمرت في التغير.
قالت سوزان كاسين ، عالمة الفلك في مركز جودارد لرحلات الفضاء في ناسا في جرينبيلت ، ماريلاند ، "يعتقد علماء الفلك أن مجرات القرص في الكون القريب قد استقرت في شكلها الحالي قبل حوالي 8 مليارات سنة ، مع القليل من التطور الإضافي منذ ذلك الحين". الباحث الرئيسي في بيان صحفي. وبدلاً من ذلك ، يظهر الاتجاه الذي لاحظناه عكس ذلك ، أن المجرات تتغير باستمرار خلال هذه الفترة الزمنية.
أظهرت دراسة أجريت على 544 مجرة مكونة للنجوم تمت ملاحظتها بواسطة تلسكوب Keck و Hubble الفضائي الموجود على الأرض أن المجرات القرصية مثل مجرتنا درب التبانة قد وصلت إلى حالتها الحالية بشكل غير متوقع بعد فترة طويلة من توقف تكوين النجوم في الكون. الائتمان: مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا
استخدم علماء الفلك التوأم المترابط بطول 10 أمتار. مرصد كيك فوق بركان ماونا كيا في هاواي وتلسكوب هابل الفضائي التابع لوكالة ناسا لدراسة 544 مجرات تشكل النجوم. يقول علماء الفلك ، في الماضي ، إن المجرات تميل إلى أن تكون مختلفة تمامًا ، بحركات عشوائية وغير منظمة. أقرب إلى الحاضر ، تبدو المجرات التي تشكل النجوم مثل أنظمة على شكل قرص مرتبة جيدًا. يتفوق الدوران في هذه المجرات على حركات عشوائية داخلية أخرى. تستقر هذه المجرات تدريجيًا في أقراص جيدة التصرف مع المجرات الأكثر ضخامة التي تظهر دائمًا تنظيمًا أعلى.
تُظهر هذه المؤامرة أجزاء مجرات القرص المستقرة في أربع فترات زمنية ، يبلغ طول كل منها حوالي 3 مليارات سنة. هناك تحول مطرد نحو نسب أعلى من المجرات المستقرة أقرب إلى الوقت الحالي. في أي وقت ، تكون المجرات الأكثر ضخامة هي الأكثر استقرارًا. تُظهر المجرات البعيدة والأقل ضخامة في المتوسط حركات داخلية أكثر تشوشًا ، حيث يتحرك الغاز في اتجاهات متعددة وسرعات دوران أبطأ. الائتمان: مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا
تراوحت عينات المجرات التي تمت دراستها ، من المسح العميق الانشقاقي المسبار 2 (DEEP2) Redshift Survey بين 2 و 8 مليار سنة ضوئية من الأرض مع كتل تتراوح بين 0.3 في المائة إلى 100 في المائة من مجرتنا درب التبانة. نظر الباحثون إلى جميع المجرات في هذا النطاق الزمني مع خطوط انبعاث مشرقة بما يكفي لتحديد الحركات الداخلية. ركز الباحثون على خطوط الانبعاث المنبعثة بشكل مميز من الغاز داخل المجرة. لا تخبر خطوط الانبعاث العلماء فقط عن العناصر التي تتكون منها المجرات ولكن أيضًا التحول الأحمر لخطوط الانبعاث يحتوي على معلومات حول الحركات الداخلية والمسافة.
قال المؤلف المشارك بنجامين وينر ، الفلكي بجامعة أريزونا في توكسون: "الدراسات السابقة أزلت المجرات التي لا تبدو مثل الأقراص الدوارة المرتبة جيدًا الشائعة الآن في مجلة الفضاء". "من خلال إهمالها ، فحصت هذه الدراسات فقط تلك المجرات النادرة في الكون البعيد التي تصرفت بشكل جيد وخلصت إلى أن المجرات لم تتغير."
في الـ 8 مليارات سنة الماضية ، تقلصت عمليات الاندماج بين المجرات ، كبيرها وصغيرها. وكذلك الحال مع المعدل العام لتكوين النجوم والاضطرابات المرتبطة به بسبب انفجارات المستعرات الأعظمية. يقول العلماء إن كلا العاملين قد يلعبان دورًا في الاتجاه الذي تم اكتشافه مؤخرًا.
يقول علماء الفريق إن مجرة درب التبانة ربما مرت بنفس النمو الفوضوي والتغير الذي شهدته المجرات في عينة DEEP2 قبل الاستقرار في حالتها الحالية في نفس الوقت تقريبًا الذي تتكون فيه الشمس والأرض. من خلال ملاحظة النمط ، يمكن للفلكيين الآن ضبط المحاكاة الحاسوبية لتطور المجرة حتى يكرروا الملاحظات. ثم سيتم البحث عن العمليات الفيزيائية المسؤولة عن هذا الاتجاه.
تتبع هذه المحاكاة الكونية تطور مجرة قرصية واحدة طوال حياة الكون. حوالي 13.5 مليار سنة. تظهر الألوان الحمراء النجوم القديمة ، وتظهر النجوم الصغيرة باللون الأبيض والأزرق الساطع بينما يظهر توزيع الغازات باللون الأزرق الشاحب. يمتد المشهد الذي تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر حوالي 300000 سنة ضوئية. واستغرقت المحاكاة ، التي تعمل على الحاسوب العملاق Pleiades في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا في موفيت فيلد ، كاليفورنيا ، حوالي مليون ساعة من وحدات المعالجة المركزية حتى تكتمل. الائتمان: F. Governato and T. Quinn (Univ. of Washington)، A. Brooks (Univ. of Wisconsin، Madison)، J. Wadsley (McMaster Univ.).
ستنشر ورقة تفصيلية النتائج في 20 أكتوبر 2012 مجلة الفيزياء الفلكية.
المصدر: وكالة ناسا
