منذ ما يقرب من 13.8 مليار سنة ، ولد كوننا في انفجار هائل أدى إلى ظهور الجسيمات دون الذرية الأولى وقوانين الفيزياء كما نعرفها.
بعد حوالي 370 ألف عام ، تشكل الهيدروجين ، وهو اللبنة الأساسية للنجوم ، والتي تدمج الهيدروجين والهيليوم في داخلها لتكوين جميع العناصر الأثقل. بينما يظل الهيدروجين العنصر الأكثر انتشارًا في الكون ، قد يكون من الصعب اكتشاف السحب الفردية لغاز الهيدروجين في الوسط النجمي (ISM).
هذا يجعل من الصعب البحث في المراحل المبكرة من تكوين النجوم ، والتي من شأنها أن تقدم أدلة حول تطور المجرات والكون.
فريق دولي بقيادة علماء الفلك من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك (MPIA) لاحظت مؤخرًا وجود خيوط ضخمة من غاز الهيدروجين الذري في مجرتنا. هذا الهيكل ، المسمى “ماجيتقع على بعد حوالي 55000 سنة ضوئية (على الجانب الآخر من درب التبانة) وهي واحدة من أطول الهياكل التي لوحظت في مجرتنا على الإطلاق.
(ESA / Gaia / DPAC / T. Müller / J. Syed / MPIA)
أعلاه: قسم درب التبانة ، كما تم قياسه بواسطة القمر الصناعي Gaia التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (أعلى). يشير المربع إلى موقع خيوط “Maggie” والصورة ذات الألوان الزائفة لتوزيع الهيدروجين الذري (أسفل) ، والخط الأحمر يشير إلى خيوط “Maggie”.
الدراسة التي تصف النتائج التي توصلوا إليها والتي ظهرت مؤخرًا في المجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية، بقيادة جوناس سيد ، دكتوراه. طالب في MPIA.
وانضم إليه باحثون من جامعة فيينا مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) ، و معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي (MPIFR) ، وجامعة كالجاري ، وجامعة هايدلبرغ ، و مركز الفيزياء الفلكية وعلوم الكواكب، ال Argelander- معهد لعلم الفلكوالمعهد الهندي للعلوم ومختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا (JPL).
يعتمد البحث على البيانات التي حصل عليها مسح خط HI / OH / إعادة التركيب لمجرة درب التبانة (THOR) ، وهو برنامج مراقبة يعتمد على مجموعة كبيرة جدًا من Karl G. Jansky (VLA) في نيو مكسيكو.
باستخدام أطباق الراديو ذات الموجة السنتيمترية الخاصة بـ VLA ، يدرس هذا المشروع تكوين السحب الجزيئية ، وتحويل الذرات إلى الهيدروجين الجزيئي ، والمجال المغناطيسي للمجرة ، وغيرها من الأسئلة المتعلقة بـ ISM وتشكيل النجوم.
الهدف النهائي هو تحديد كيفية تقارب نظيري الهيدروجين الأكثر شيوعًا لتكوين غيوم كثيفة ترتفع إلى نجوم جديدة. تشمل النظائر الهيدروجين الذري (H) ، ويتألف من بروتون واحد ، وإلكترون واحد ، ولا نيوترونات ، والهيدروجين الجزيئي (H2) – أو الديوتيريوم – يتكون من بروتون واحد ، ونيوترون واحد ، وإلكترون واحد.
تتكثف الأخيرة فقط في السحب المدمجة نسبيًا والتي ستطور مناطق فاترة حيث تظهر نجوم جديدة في النهاية.
https://www.youtube.com/watch؟v=sLX7HNclaFA
لا تزال عملية انتقال الهيدروجين الذري إلى الهيدروجين الجزيئي غير معروفة إلى حد كبير ، مما جعل هذا الخيط الطويل للغاية اكتشافًا مثيرًا بشكل خاص.
في حين أن أكبر سحب معروفة من الغاز الجزيئي يبلغ طولها حوالي 800 سنة ضوئية ، يبلغ طول ماجي 3900 سنة ضوئية وعرضها 130 سنة ضوئية. كما أوضح سيد في MPIA الأخير خبر صحفى:
“لقد ساهم موقع هذا الخيط في هذا النجاح. لا نعرف بعد بالضبط كيف وصل إلى هناك. لكن الخيط يمتد حوالي 1600 سنة ضوئية أسفل مستوى مجرة درب التبانة. سمحت لنا الملاحظات أيضًا بتحديد سرعة غاز الهيدروجين. سمح لنا ذلك بإظهار أن السرعات على طول الشعيرة بالكاد تختلف “.
أظهر تحليل الفريق أن المادة في الخيوط لها سرعة متوسطة تبلغ 54 كم / ثانية-1، والتي حددوها بشكل أساسي بقياسها مقابل دوران قرص درب التبانة. وهذا يعني أن الإشعاع يبلغ طوله الموجي 21 سم (ويعرف أيضًا باسم “خط الهيدروجين“) كان مرئيًا على الخلفية الكونية ، مما يجعل البنية قابلة للتمييز.
قال Henrik Beuther ، رئيس THOR والمؤلف المشارك في الدراسة: “سمحت لنا الملاحظات أيضًا بتحديد سرعة غاز الهيدروجين”. “سمح لنا هذا بإظهار أن السرعات على طول الفتيل بالكاد تختلف.”
من هذا ، خلص الباحثون إلى أن ماجي هي بنية متماسكة. أكدت هذه النتائج الملاحظات التي تم إجراؤها قبل عام من قبل خوان دي سولير ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة فيينا والمؤلف المشارك في الورقة.
عندما لاحظ الخيط ، أطلق عليه اسم أطول نهر في موطنه كولومبيا: نهر ريو ماجدالينا (بالإنجليزية: Margaret ، أو “Maggie”). بينما كان يمكن التعرف على Maggie في تقييم Soler السابق لبيانات THOR ، إلا أن الدراسة الحالية فقط أثبتت بما لا يدع مجالاً للشك أنها بنية متماسكة.
استنادًا إلى البيانات المنشورة سابقًا ، قدر الفريق أيضًا أن ماجي يحتوي على 8 في المائة من الهيدروجين الجزيئي بكسر كتلة.
عند الفحص الدقيق ، لاحظ الفريق أن الغاز يتقارب عند نقاط مختلفة على طول الفتيل ، مما دفعهم إلى استنتاج أن غاز الهيدروجين يتراكم في سحب كبيرة في تلك المواقع. كما توقعوا أن الغاز الذري سوف يتكثف تدريجياً في شكل جزيئي في تلك البيئات.
وأضاف سيد “مع ذلك ، لا تزال أسئلة كثيرة بلا إجابة”. “البيانات الإضافية ، التي نأمل أن تعطينا المزيد من القرائن حول جزء الغاز الجزيئي ، تنتظر بالفعل تحليلها”.
لحسن الحظ ، سيتم تشغيل العديد من المراصد الفضائية والأرضية قريبًا ، والتلسكوبات التي سيتم تجهيزها لدراسة هذه الخيوط في المستقبل. وتشمل هذه تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) والاستطلاعات الإذاعية مثل صفيف كيلومتر مربع (SKA) ، والذي سيسمح لنا بمشاهدة أقرب فترة للكون (“الفجر الكوني“) وأول النجوم في عالمنا.
تم نشر هذه المقالة في الأصل من قبل الكون اليوم. إقرأ ال المقالة الأصلية.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”