تلسكوب ويب يكشف عن عملية خفية وراء تشكل النجوم

تكشف بيانات جديدة من تلسكوب ويب عن غاز مفقود يسمح بتكوين النجوم في مجموعة فينيكس، ما يحل لغزًا كونيًا.

قدم باحثون يستخدمون تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا رؤى حول تكوين النجوم السريع داخل مجموعة فينيكس المجرية، وهي الظاهرة التي حيرت العلماء لسنوات، تحتوي المجموعة، التي تقع على بعد 5.8 مليار سنة ضوئية من الأرض، على ثقب أسود فائق الكتلة يبلغ حوالي 10 مليارات كتلة شمسية، والذي عادة ما يقمع تكوين النجوم عن طريق تسخين الغاز المحيط.

ومع ذلك، كشفت بيانات جيمس ويب، جنبًا إلى جنب مع الملاحظات من تلسكوب هابل الفضائي ومرصد تشاندرا للأشعة السينية والتلسكوبات الأرضية، عن تدفقات غاز تبريد تغذي ولادة النجوم، مما يتحدى النظريات القديمة حول تطور مجموعة المجرات.

تم رسم خريطة الغاز المبرد في مجموعة فينيكس

وفقًا للنتائج المنشورة في مجلة Nature، قدمت البيانات الطيفية من ويب خريطة مفصلة للغاز المبرد داخل المجموعة، وتحتوي هذه المجموعة، التي تقع على بعد 5.8 مليار سنة ضوئية، على ثقب أسود فائق الكتلة يبلغ حوالي 10 مليارات كتلة شمسية في قلبها، في معظم المجموعات، تطلق مثل هذه الثقوب السوداء إشعاعًا عالي الطاقة يمنع الغاز من التبريد بدرجة كافية لتكوين النجوم ، ومع ذلك، في مجموعة فينيكس، لوحظ معدل تكوين نجوم مرتفع بشكل استثنائي، ما أثار تساؤلات حول العملية الأساسية.

وكما ذكرت وكالة ناسا، صرح مايكل ماكدونالد، الباحث الرئيسي في الدراسة وعالم الفيزياء الفلكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بأن الملاحظات السابقة أظهرت معدلات تبريد غير متسقة عند درجات حرارة مختلفة. وقارن العملية بمنحدر للتزلج حيث يصل عدد أكبر من الناس إلى القمة عبر المصعد مقارنة بالذين يصلون إلى القاع، مما يعني أن عنصرًا رئيسيًا من العملية كان مفقودًا.

ملاحظات ويب تكشف عن وجود غاز مفقود

وبحسب الدراسة، حدد ويب الغاز متوسط ​​الحرارة الذي يسد الفجوة بين أسخن وأبرد مراحل تكوين النجوم ، وأكدت الملاحظات باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) التابعة لويب أن هذا الغاز، الذي تبلغ حرارته حوالي 540 ألف درجة فهرنهايت، موزع في تجاويف داخل العنقود ، ويحل وجود هذا الغاز المبرد التناقضات في الدراسات السابقة ويوفر صورة أكثر اكتمالاً لدورة تكوين النجوم في العنقود.

وأوضح مايكل ريف، المؤلف الرئيسي للدراسة وباحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، أن حساسية ويب سمحت باكتشاف انبعاثات النيون السادس، والتي عادة ما تكون خافتة ولكنها مرئية بوضوح في طيف الأشعة تحت الحمراء المتوسطة. وذكر أن هذا الاكتشاف يوفر أداة حاسمة لدراسة العناقيد المماثلة وفهم تكوين النجوم على نطاق أوسع.

رؤى جديدة حول تطور مجموعة المجرات

ويخطط الباحثون الآن لتطبيق هذه النتائج على مجموعات مجرات أخرى لتحديد ما إذا كانت عمليات مماثلة تحدث في أماكن أخرى، وفي حين أن مجموعة فينيكس تظهر خصائص متطرفة، فإن المنهجية التي تم إنشاؤها من خلال ملاحظات ويب يمكن أن تقدم رؤى حول مجموعات مجرات أكثر شيوعًا. وتمثل القدرة على تتبع تبريد الغاز وتكوين النجوم عند درجات حرارة متوسطة خطوة كبيرة إلى الأمام في الفيزياء الفلكية.

يواصل تلسكوب جيمس ويب الفضائي لعب دور حاسم في الكشف عن جوانب جديدة من الكون، حيث تساهم هذه الملاحظات الأخيرة في فهم أكثر شمولاً لتطور مجموعة المجرات والآليات التي تحرك تشكل النجوم.