اكتشاف هياكل 'نادرة وغامضة' في قلب درب التبانة ضمن خريطة هي الأكبر والأكثر تفصيلاً

المملكة العربية السعودية - وكالة أنباء إخباري

اكتشاف هياكل 'نادرة وغامضة' في قلب درب التبانة ضمن خريطة هي الأكبر والأكثر تفصيلاً

في إنجاز فلكي غير مسبوق، كشف علماء فلك باستخدام مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة (ALMA) في تشيلي عن الخريطة الأكثر تفصيلاً على الإطلاق للمركز الفوضوي لمجرتنا، درب التبانة. تُظهر هذه الملاحظات الرائدة، التي تغطي منطقة تمتد لمسافة 650 سنة ضوئية حول الثقب الأسود المركزي للمجرة، هياكل 'نادرة وغامضة' تتحدى التفسير الحالي، وتوفر نافذة فريدة على الظروف المتطرفة التي سادت في الكون بعد الانفجار العظيم مباشرة.

تُعرف هذه المنطقة باسم المنطقة الجزيئية المركزية (CMZ)، وتقع في عمق كوكبة القوس، وتتميز بغيومها الكثيفة من الغازات الجزيئية. يعتقد العلماء أن هذه الظروف الفوضوية والمضغوطة تعكس عن كثب بيئات المجرات الأولى في الكون. تمثل الخريطة الجديدة أكبر صورة أنتجها تلسكوب ALMA منذ بدء عملياته في عام 2013، وتغطي مساحة من السماء تعادل عرض ثلاثة أقمار كاملة. يتيح هذا المنظر فائق التفصيل دراسة كل شيء بدءًا من السحب العملاقة من الغازات فوق الصوتية وصولاً إلى النجوم الفردية التي تدور حول المركز المجري بسرعة هائلة.

صرحت آشلي بارنز، عالمة الفلك في المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) وعضوة في الفريق البحثي، بأن 'هذه المنطقة هي مكان للظواهر القصوى، غير مرئية لأعيننا، ولكنها الآن كُشفت بتفاصيل غير عادية'. وأضافت، مع استمرار بناء تلسكوبات أكثر قوة في المنطقة، 'هذه ليست سوى البداية في جوانب عديدة'. من خلال دراسة حركة وسرعة وتركيب الغازات الكيميائي داخل الـ CMZ، يأمل العلماء في فهم أفضل للظروف القاسية التي حفزت تطور درب التبانة، بالإضافة إلى المجرات القديمة التي ملأت الكون الوليد.

المنطقة الجزيئية المركزية (CMZ)، التي تضطرب حول الثقب الأسود الهائل القوس A*، هي عبارة عن مجموعة واسعة من الغيوم المتصادمة، وطرق الغازات فوق الصوتية، والنجوم شديدة النشاط التي تنمو بسرعة وتموت مبكرًا. تحتوي هذه المنطقة على غالبية الغازات الكثيفة في مجرتنا، حوالي 80% وفقًا لمركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية، وهي المنطقة الأكثر سخونة وكثافة واضطرابًا في درب التبانة. يؤدي التدفق المضطرب للغازات الجزيئية إلى شحن عملية تكوين النجوم في أجزاء من الـ CMZ، بينما يترك مناطق أخرى فارغة بشكل محير. يأمل العلماء في فهم كيفية تحكم العمليات واسعة النطاق التي تدفع المادة عبر الـ CMZ في تطور الأجسام صغيرة النطاق، مثل النجوم الفردية والغيوم الغازية.

لتعميق هذا البحث، تم تشكيل مسح ALMA لاستكشاف المنطقة الجزيئية المركزية (ACES)، الذي يجمع أكثر من 160 عالمًا من 70 مؤسسة حول العالم. في سلسلة من خمس أوراق بحثية قُبلت للنشر في مجلة Monthly Notices of the Royal Astronomical Society، شارك فريق ACES النتائج الأولية للمسح، والتي من شأنها أن تعزز فهمنا للمركز المجري في السنوات القادمة. لاحظ الفريق أن دراسة الأطوال الموجية المختلفة للضوء المنبعث من الغازات في الـ CMZ أدت إلى تحديد أكثر من 70 نوعًا من الجزيئات التي تتجول في المركز المجري. تشمل هذه الجزيئات البسيطة، مثل أحادي أكسيد السيليكون، والجزيئات العضوية الأكثر تعقيدًا، مثل الإيثانول والميثانول.

من خلال التكبير على مناطق محددة من الصورة، تمكن الفريق أيضًا من رؤية كيف أثرت عمليات معينة، مثل اندفاع موجات الصدمة المنبعثة أثناء تصادمات سحابة الغازات الضخمة، على الحرارة والحركة والتركيب الكيميائي لمناطق مختلفة في الـ CMZ. سيساعد كل هذا العلماء في النهاية على بناء خريطة ثلاثية الأبعاد للـ CMZ، كاشفًا عن كيفية ترابط الهياكل الفرعية المختلفة وكيف يؤدي التدفق واسع النطاق للمادة إلى تكوين النجوم وتدميرها.

قال ستيفن لونغمور، قائد فريق ACES وأستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة ليفربول جون مورس: 'تستضيف الـ CMZ بعضًا من أضخم النجوم المعروفة في مجرتنا، وكثير منها يعيش بسرعة ويموت مبكرًا، وينهي حياته في انفجارات سوبرنوفا قوية، وحتى هايبرنوفا'. تصف النتائج الأولية أيضًا بعض الاكتشافات غير العادية. إحدى الشذوذات التي لاحظها الفريق بإيجاز هي بنية تسمى 'جسم الخط العريض فائق المليمتر' (MUBLO). يظهر هذا الجسم المضغوط المليء بالغبار فقط عند الأطوال الموجية المليمترية للضوء وهو غير مرئي لتلسكوبات الأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والراديو.

الـ MUBLO، المليء بالغازات سريعة الحركة، يُظهر بعض السمات المشابهة للنجوم الشابة النشطة المتوقع أن تملأ المركز المجري، ولكن حتى الآن، لا تتطابق خصائص هذا الجسم مع أي بنية أخرى معروفة في الفضاء. يمكن أن يفتح التعمق في هذه الشذوذات مثل MUBLO وكيف تتناسب مع البنية الأوسع نطاقًا للـ CMZ أبوابًا جديدة لفهم البيئات المتطرفة للكون القديم التي تبعد عنا لدرجة لا يمكن ملاحظتها مباشرة.

وأضاف لونغمور: 'من خلال دراسة كيفية ولادة النجوم في الـ CMZ، يمكننا أيضًا الحصول على صورة أوضح لكيفية نمو المجرات وتطورها'. 'نعتقد أن المنطقة تشترك في العديد من الميزات مع المجرات في الكون المبكر، حيث كانت النجوم تتشكل في بيئات فوضوية ومتطرفة'.

وكالة أنباء إخباري