زاوية صغيرة من مجرة أندروميدا الضخمة (M31). حقوق الصورة: Subaru. اضغط للتكبير.
ظهرت مجرة أندروميدا الجميلة على شكل بقعة غامضة دافئة للقدماء. بالنسبة إلى علماء الفلك الحديثين بعد آلاف السنين ، بدا أنها فرصة ممتازة لفهم الكون بشكل أفضل. في هذا الصدد الأخير ، أقرب جارة مجرة لنا هي هدية تستمر في العطاء.
قام سكوت تشابمان ، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، ورودريغو إيباتا ، من المرصد الفلكي في ستراسبورغ في فرنسا بقيادة فريق من علماء الفلك في مشروع لرسم الحركات المفصلة للنجوم في ضواحي مجرة أندروميدا. تظهر ملاحظاتهم الأخيرة مع تلسكوبات كيك أن رش النجوم الهشة الممتدة إلى الخارج من المجرة هي في الواقع جزء من القرص الرئيسي نفسه. هذا يعني أن القرص اللولبي للنجوم في أندروميدا يبلغ قطره ثلاث مرات عما كان مقدراً سابقًا.
في الاجتماع الصيفي السنوي للجمعية الفلكية الأمريكية اليوم ، سيحدد تشابمان الدليل على وجود قرص نجمي واسع وممتد يجعل المجرة قطرها أكثر من 220،000 سنة ضوئية. في السابق ، كان علماء الفلك الذين ينظرون إلى الأدلة المرئية يعتقدون أن عرض أندروميدا كان يتراوح بين 70،000 و 80،000 سنة ضوئية. أندروميدا نفسها تبعد حوالي 2 مليون سنة ضوئية عن الأرض.
يعتمد مقياس الأبعاد الجديد على حركات حوالي 3000 من النجوم التي تقع على مسافة من القرص والتي كان يُعتقد في الماضي أنها مجرد "هالة" نجوم في المنطقة وليست جزءًا من القرص نفسه. من خلال أخذ قياسات دقيقة للغاية "للسرعات الشعاعية" ، تمكن الباحثون من تحديد كيفية تحرك كل نجم بدقة فيما يتعلق بالمجرة.
أظهرت النتائج أن النجوم النائية تجلس في سطح قرص أندروميدا نفسه ، علاوة على أنها تتحرك بسرعة تظهر أنها في مدار حول مركز المجرة. وهذا يعني في جوهره أن قرص النجوم أكبر بكثير مما كان معروفًا من قبل.
علاوة على ذلك ، قرر الباحثون أن طبيعة "القرص الدوار غير المتجانس" - بعبارة أخرى ، الأطراف الخارجية المتكتلة والمشوشة للقرص - تظهر أن أندروميدا يجب أن يكون نتيجة مجرات الأقمار الصناعية التي تصطدم ببعضها البعض منذ فترة طويلة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، لكانت النجوم أكثر تباعدًا.
يقول إيباتا ، “سيكون من الصعب للغاية التوفيق بين اكتشاف القرص العملاق والمحاكاة الحاسوبية لتشكيل المجرات. لا تحصل على أقراص دوارة عملاقة من تراكم أجزاء المجرات الصغيرة ".
النتائج الحالية ، وهي موضوع ورقتين متاحتين بالفعل وثالثة لم يتم نشرها ، أصبحت ممكنة بفضل التقدم التكنولوجي في الفيزياء الفلكية. في هذه الحالة ، يمتلك مطياف Keck / DEIMOS متعدد الأغراض الملصق على تلسكوب Keck II حجم المرآة وقدرة جمع الضوء على صور النجوم الضعيفة جدًا ، بالإضافة إلى حساسية الطيف للحصول على سرعات شعاعية دقيقة للغاية.
يعد التحليل الطيفي ضروريًا للعمل لأن حركة النجوم في مجرة بعيدة لا يمكن اكتشافها إلا خلال فترات زمنية بشرية معقولة من خلال استنتاج ما إذا كان النجم يتحرك نحونا أو بعيدًا عنا. يمكن تحقيق ذلك لأن الضوء يأتي إلينا بترددات منفصلة بسبب العناصر التي يتكون منها النجم.
إذا كان النجم يتحرك نحونا ، يميل الضوء إلى التراكم معًا ، إذا جاز التعبير ، مما يجعل الضوء أعلى في التردد و "أكثر زرقة". إذا كان النجم يتحرك بعيدًا عنا ، يكون للضوء مساحة أكبر للتنفس ويصبح أقل تكرارًا و "أكثر احمرارًا".
إذا بدت النجوم على جانب واحد من أندروميدا قادمة نحونا ، بينما بدا أن النجوم على الجانب الآخر تبتعد عنا ، فيمكن افتراض أن النجوم تدور حول الجسم المركزي.
لم يتم اكتشاف القرص النجمي الممتد في الماضي لأن النجوم التي تظهر في منطقة القرص لا يمكن أن تكون جزءًا من القرص حتى يتم حساب حركاتها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن "الزغب" غير المتجانس الذي يتكون منه القرص الموسع لا يبدو كقرص ، بل يبدو أنه هالة مجزأة وفوضوية تم بناؤها من اصطدام العديد من المجرات السابقة بأندروميدا ، وكان من المفترض أن النجوم في هذا المنطقة سوف تسير في كل اتجاه.
يقول تشابمان: "كان العثور على كل هذه النجوم في تناوب منظم هو آخر تفسير قد يفكر فيه أي شخص".
على الجانب الآخر ، فإن اكتشاف أن الجزء الأكبر من الهيكل المعقد في المنطقة الخارجية لأندروميدا يدور مع القرص هو نعمة لدراسة الهالة النجمية الحقيقية للمجرة. باستخدام هذه المعلومات الجديدة ، تمكن الباحثون من قياس الحركات العشوائية للنجوم في الهالة النجمية بعناية ، واستقصاء كتلتها وشكل المادة المظلمة المراوغة التي تحيط بها.
على الرغم من أن العمل الرئيسي قد تم في مرصد كيك ، إلا أن الصور الأصلية التي شكلت احتمال وجود قرص ممتد تم التقاطها باستخدام كاميرا إسحاق نيوتن تلسكوب واسعة النطاق. التلسكوب ، الموجود في جزر الكناري ، مخصص للمسوحات ، وفي حالة هذه الدراسة ، كان يعمل كأداة مصاحبة.
يقول تشابمان إنه ستكون هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتحديد ما إذا كان القرص الممتد مجرد غرابة في مجرة أندروميدا ، أو ربما يكون نموذجيًا للمجرات الأخرى.
ستنشر الورقة الرئيسية التي يهتم بها المؤتمر الصحفي AAS اليوم هذا العام في مجلة Astrophysical Journal بعنوان "On the Accretion Origin of Vast Extended Stellar Disk Around the Andromeda Galaxy." بالإضافة إلى Chapman و Ibata ، فإن المؤلفين الآخرين هم Annette Ferguson ، جامعة إدنبرة. جيرينت لويس ، جامعة سيدني ؛ مايك إروين ، جامعة كامبريدج ؛ ونيال تانفير ، جامعة هيرتفوردشاير.
المصدر الأصلي: نشرة أخبار Caltech
