تلسكوب ويب الفضائي يكشف عن بنية مذهلة في 19 مجرة ​​حلزونية قريبة

هذه المجموعة المكونة من 19 مجرة ​​حلزونية وجهًا لوجه من تلسكوب جيمس ويب الفضائي في ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة هي في نفس الوقت غامرة ومذهلة. قالت جانيس لي، عالمة مشروع المبادرات الإستراتيجية في معهد علوم التلسكوب الفضائي في بالتيمور بولاية ميريلاند: “إن صور ويب الجديدة غير عادية”. “إنها مذهلة حتى بالنسبة للباحثين الذين درسوا هذه المجرات نفسها لعقود من الزمن. يتم تحليل الفقاعات والخيوط إلى أصغر المقاييس التي تم رصدها على الإطلاق، وتحكي قصة عن دورة تكوين النجوم. حقوق الصورة: NASA، ESA، CSA، STScI، جانيس لي (STScI)، توماس ويليامز (أكسفورد)، فريق PHANGS، إليزابيث ويتلي (STScI)

لقد وصل كنز جديد من صور Webb! تُظهر صور الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة كل جانب من جوانب هذه المجرات الحلزونية.

لقد أمضت البشرية قرونًا في رسم خرائط لمعالم الأرض، وكثيرًا ما نكرر هذه العملية باستخدام أدوات أكثر تقدمًا. عندما نجمع البيانات، نحصل على فهم أكثر اكتمالا لكوكبنا.

الآن، انظر إلى الخارج في الفضاء. لقد لاحظ علماء الفلك المجرات الحلزونية القريبة منذ عقود. ساهمت كل من التلسكوبات الفضائية والأرضية في تخزين البيانات في الأطوال الموجية من الراديو إلى الأشعة فوق البنفسجية. لقد خطط علماء الفلك منذ فترة طويلة لاستخدامه ناسا'س تلسكوب جيمس ويب الفضائي للحصول على أعلى دقة لصور الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة التي تم التقاطها على الإطلاق لهذه المجرات، وهي متاحة اليوم للجمهور.

يمكن للجميع استكشاف أحدث مجموعة من صور ويب الرائعة، والتي تظهر النجوم والغاز والغبار بمقاييس صغيرة خارج مجرتنا. وتقوم فرق من الباحثين بدراسة هذه الصور للكشف عن أصول هذه الهياكل المعقدة. سيؤدي التحليل الجماعي لمجتمع البحث في نهاية المطاف إلى إثراء عمليات محاكاة المنظرين، وتعزيز فهمنا لتكوين النجوم وتطور المجرات الحلزونية.

رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي للمجرة الحلزونية NGC 628. المصدر: NASA، ESA، CSA، STScI، Janice Lee (STScI)، Thomas Williams (Oxford)، PHANGS Team

يصور تلسكوب ويب الفضائي بنية مذهلة في 19 مجرة ​​حلزونية قريبة

من السهل جدًا أن تُفتن بهذه المجرات الحلزونية. اتبع أذرعها المحددة بوضوح، والممتلئة بالنجوم، إلى مراكزها، حيث قد تكون هناك عناقيد نجمية قديمة، وفي بعض الأحيان، ثقوب سوداء نشطة فائقة الكتلة. يستطيع تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا فقط تقديم مشاهد مفصلة للغاية للمجرات القريبة في مزيج من الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة – وقد تم إصدار مجموعة من هذه الصور علنًا اليوم.

تعد صور ويب هذه جزءًا من مشروع كبير طويل الأمد، وهو برنامج الفيزياء بدقة زاوية عالية في المجرات القريبة (PHANGS)، والذي يدعمه أكثر من 150 عالم فلك في جميع أنحاء العالم. قبل أن يلتقط ويب هذه الصور، كانت PHANGS مليئة بالفعل بالبيانات من وكالة ناسا تلسكوب هابل الفضائي، ال تلسكوب كبير جداًالمستكشف الطيفي متعدد الوحدات، ومصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/تحت المليمترية، بما في ذلك عمليات الرصد في الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والراديو. قدمت مساهمات ويب في مجال الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة العديد من قطع الألغاز الجديدة.

وقالت جانيس لي، عالمة مشروع المبادرات الإستراتيجية في معهد علوم التلسكوب الفضائي في بالتيمور: “إن صور ويب الجديدة غير عادية”. “إنها مذهلة حتى بالنسبة للباحثين الذين درسوا هذه المجرات نفسها لعقود من الزمن. يتم تحليل الفقاعات والخيوط إلى أصغر المقاييس التي تم رصدها على الإطلاق، وتحكي قصة عن دورة تكوين النجوم.

وسرعان ما انتشرت الإثارة في جميع أنحاء الفريق مع تدفق صور ويب. وأضاف توماس ويليامز، باحث ما بعد الدكتوراه: “أشعر أن فريقنا يعيش في حالة دائمة من الإرهاق – بطريقة إيجابية – بسبب كمية التفاصيل الموجودة في هذه الصور”. في ال جامعة أكسفورد في المملكة المتحدة.

اتبع الأذرع الحلزونية

التقطت كاميرا Webb NIRCam (كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة) ملايين النجوم في هذه الصور، والتي تتألق بألوان زرقاء. تنتشر بعض النجوم في جميع أنحاء الأذرع الحلزونية، لكن بعضها الآخر يتجمع بإحكام في مجموعات نجمية.

تسلط بيانات MIRI (أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة) الخاصة بالتلسكوب الضوء على الغبار المتوهج، وتبين لنا مكان وجوده حول النجوم وبينها. كما أنه يسلط الضوء على النجوم التي لم تتشكل بالكامل بعد، فهي لا تزال مغطاة بالغاز والغبار الذي يغذي نموها، مثل البذور الحمراء الزاهية عند أطراف القمم المغبرة. وقال إريك روزولوفسكي، أستاذ الفيزياء في جامعة ألبرتا في إدمونتون بكندا: “هذا هو المكان الذي يمكننا أن نجد فيه أحدث وأضخم النجوم في المجرات”.

شيء آخر أذهل علماء الفلك؟ تُظهر صور ويب قذائف كروية كبيرة في الغاز والغبار. وأوضح آدم ليروي، أستاذ علم الفلك في جامعة ولاية أوهايو في كولومبوس: “ربما تكون هذه الثقوب قد تكونت نتيجة انفجار نجم أو أكثر، مما أدى إلى إحداث ثقوب عملاقة في المادة الموجودة بين النجوم”.

الآن، قم بتتبع الأذرع الحلزونية للعثور على مناطق ممتدة من الغاز تظهر باللونين الأحمر والبرتقالي. وأضاف روزولوفسكي: “تميل هذه الهياكل إلى اتباع نفس النمط في أجزاء معينة من المجرات”. “نحن نعتبرها مثل الموجات، ويخبرنا تباعدها كثيرًا عن كيفية توزيع المجرة للغاز والغبار.” ستوفر دراسة هذه الهياكل رؤى أساسية حول كيفية بناء المجرات والحفاظ عليها وإيقاف تكوين النجوم.

الغوص في الداخل

تشير الأدلة إلى أن المجرات تنمو من الداخل إلى الخارج، حيث يبدأ تكوين النجوم في قلب المجرات وينتشر على طول أذرعها، مبتعدًا عن المركز. كلما كان النجم أبعد عن قلب المجرة، كلما زاد احتمال أن يكون أصغر سنا. في المقابل، فإن المناطق القريبة من النوى والتي تبدو مضاءة بضوء كشاف أزرق هي تجمعات من النجوم الأقدم.

ماذا عن نوى المجرات المليئة بارتفاعات حيود اللونين الوردي والأحمر؟ “هذه علامة واضحة على احتمال وجود كتلة نشطة فائقة الكتلة الثقب الأسودوقالت إيفا شينيرر، وهي عالمة في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرغ بألمانيا. “أو أن التجمعات النجمية باتجاه المركز تكون شديدة السطوع لدرجة أنها تشبع تلك المنطقة من الصورة.”

وفرة من الأبحاث

هناك العديد من طرق البحث التي يمكن للعلماء البدء في متابعتها باستخدام بيانات PHANGS المجمعة، لكن العدد غير المسبوق من النجوم التي اكتشفها ويب يعد مكانًا رائعًا للبدء. وقال ليروي: “يمكن للنجوم أن تعيش لمليارات أو تريليونات السنين”. “من خلال فهرسة جميع أنواع النجوم بدقة، يمكننا بناء رؤية أكثر موثوقية وشمولية لدورات حياتها.”

بالإضافة إلى نشر هذه الصور فورًا، أصدر فريق PHANGS أيضًا أكبر كتالوج حتى الآن يضم ما يقرب من 100000 عنقود نجمي. وشدد روزولوفسكي على أن “حجم التحليل الذي يمكن إجراؤه بهذه الصور أكبر بكثير من أي شيء يمكن لفريقنا التعامل معه”. “نحن متحمسون لدعم المجتمع حتى يتمكن جميع الباحثين من المساهمة.”

لا تفوت الصور أدناه: صور ويب مقسمة مع صور نفس المجرات التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا.

منظر ويب للمجرة الحلزونية IC 5332

منظر هابل للمجرة الحلزونية IC 5332

منظر ويب لمجرة NGC 628

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 628

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 1087

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 1087

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 1300

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 1300

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 1365

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 1365

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 1385

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 1385

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 1433

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 1433

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 1512

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 1512

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 1566

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 1566

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 1672

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 1672

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 2835

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 2835

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 3351

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 3351

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 3627

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 3627

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 4254

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 4254

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 4303

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 4303

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 4321

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 4321

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 4535

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 4535

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 5068

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 5068

منظر ويب للمجرة الحلزونية NGC 7496

منظر هابل للمجرة الحلزونية NGC 7496

يعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي المرصد الرائد لعلوم الفضاء في العالم. يعمل ويب على حل الألغاز في نظامنا الشمسي، ويتطلع إلى ما وراء العوالم البعيدة حول النجوم الأخرى، ويستكشف الهياكل والأصول الغامضة لكوننا ومكاننا فيه. ويب هو برنامج دولي تقوده وكالة ناسا مع شركائها وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)وكالة الفضاء الأوروبية) ووكالة الفضاء الكندية.