حقوق الصورة: Chandra
قدمت صورة جديدة تم التقاطها بواسطة مرصد تشاندرا للأشعة السينية واحدة من أفضل المناظر لمجرتين تشبه درب التبانة الخاصة بنا في خضم التصادم. لقد مرت جميع المجرات ، بما في ذلك مجرتنا ، بهذا النوع من الاندماج في الماضي ، لذا فإن هذه الصورة تساعد علماء الفلك على فهم كيفية ظهور الكون كما يبدو اليوم. بدأت المجرات اصطدامها البطيء قبل 10 ملايين سنة ، وقد خلقت بالفعل مناطق من تكوين النجوم الشديد وقد تؤدي في النهاية إلى ثقب أسود فائق الكتلة.
قدم مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا أفضل صورة للأشعة السينية حتى الآن لمجرتين تشبه درب التبانة في وسط تصادم مباشر. نظرًا لأن جميع المجرات - بما في ذلك مجرتنا - قد خضعت لعمليات اندماج ، فإن هذا يوفر نظرة ثاقبة حول كيفية ظهور الكون كما هو اليوم.
يعتقد علماء الفلك أن الاندماج الضخم في المجرة المعروف باسم Arp 220 أثار تكوين أعداد هائلة من النجوم الجديدة ، وأرسلت موجات صدمة تقفز عبر الفضاء بين المجرات ، ويمكن أن تؤدي إلى تشكيل ثقب أسود فائق الكتلة في وسط التكتل الجديد. المجرة. تشير بيانات شاندرا أيضًا إلى أن اندماج هاتين المجرتين بدأ قبل 10 ملايين سنة فقط ، وهو وقت قصير من الناحية الفلكية.
قال ديفيد كليمنتس من كلية إمبريال كوليدج في لندن ، أحد أعضاء الفريق المشاركين في الدراسة: "تشير ملاحظات شاندرا إلى أن الأمور تتعطل حقًا عندما تصطدم مجرتان ببعضهما البعض بأقصى سرعة". "يؤثر الحدث على كل شيء بدءًا من تكوين ثقوب سوداء ضخمة إلى تشتيت العناصر الثقيلة في الكون".
يعتبر Arp 220 نموذجًا أوليًا لفهم ما كانت عليه الظروف في الكون المبكر ، عندما يفترض أن المجرات الضخمة والثقوب السوداء الهائلة تشكلت من خلال العديد من تصادمات المجرات. على مسافة قريبة نسبيًا تبلغ حوالي 250 مليون سنة ضوئية ، يعد Arp 220 أقرب مثال على مجرة "فائقة الإضاءة" ، وهي تبعث إشعاعًا يعادل تريليون مرة أشعة الشمس.
تُظهر صورة شاندرا منطقة مركزية مشرقة في وسط سحابة متوهجة على شكل ساعة زجاجية من الغاز بملايين الدرجات. بعد اندفاعها خارج المجرة بسرعة مئات الآلاف من الأميال في الساعة ، تكون الحرارة الفائقة بمثابة "رياح خارقة" ، يُعتقد أنها بسبب النشاط المتفجر المتولد عن تكوين مئات الملايين من النجوم الجديدة.
أبعد من ذلك ، تمتد على مسافة 75000 سنة ضوئية ، هي فصوص عملاقة من الغاز الساخن يمكن أن تكون بقايا مجرة تتدفق إلى الفضاء بين المجرات من خلال التأثير المبكر للتصادم. ما إذا كانت الفصوص ستستمر في التوسع في الفضاء أو تتراجع إلى Arp 220 غير معروفة.
مركز Arp 220 ذو أهمية خاصة. سمحت ملاحظات شاندرا لعلماء الفلك بتحديد مصدر الأشعة السينية في الموقع الدقيق لنواة إحدى المجرات السابقة للاندماج. قد يتزامن مصدر أشعة سينية خافت آخر قريب مع نواة بقايا المجرات الأخرى. إن خرج طاقة الأشعة السينية لهذه المصادر الشبيهة بالنقاط أكبر مما هو متوقع للثقوب السوداء النجمية المتراكمة من النجوم المصاحبة. يقترح المؤلفون أن هذه المصادر قد تكون بسبب الثقوب السوداء الهائلة في مراكز المجرات المدمجة.
هذان المصدران المتبقيان ضعيفان نسبيًا ، ويقدمان دليلًا قويًا يدعم النظرية القائلة بأن السطوع الاستثنائي لـ Arp 220 - حوالي مائة مرة من مجرتنا درب التبانة - يرجع إلى المعدل السريع لتكوين النجوم وليس إلى نشاط نشط ، ثقب أسود فائق في المركز.
ومع ذلك ، في غضون بضع مئات من ملايين السنين ، قد يتغير ميزان القوى هذا. يمكن دمج الثقوب السوداء الهائلة لإنتاج ثقب أسود فائق الكتلة. يمكن أن يؤدي هذا الترتيب الجديد إلى سقوط المزيد من الغاز في الثقب الأسود المركزي ، مما يخلق مصدر طاقة يساوي أو أكبر من ذلك بسبب تكوين النجوم.
قال جوناثان ماكدويل: مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، كامبريدج ، ماساتشوستس ، عضو آخر في الفريق الذي يدرس Arp 220.
انضمت كليمنتس وماكدويل في هذا البحث إلى مجموعة دولية من الباحثين من الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وإسبانيا. لاحظ تشاندرا Arp 220 في 24 يونيو 2000 ، لمدة 56000 ثانية تقريبًا باستخدام أداة مطياف التصوير CCD المتقدمة (ACIS).
تم تطوير ACIS لـ NASA بواسطة جامعة ولاية بنسلفانيا ، University Park ، PA ، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، كامبريدج ، ماجستير. يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هانتسفيل ، ألاسكا ، برنامج شاندرا ، وشركة تي آر دبليو ، ريدوندو بيتش ، كاليفورنيا ، هي المقاول الرئيسي. يتحكم مركز تشاندرا للأشعة السينية التابع لمؤسسة سميثسونيان في العلوم وعمليات الطيران من كامبريدج ، ماساتشوستس.
