يحتفل ويب بمرور عامين على رؤية مذهلة للمجرات

يُظهر تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا زوجًا من المجرات المتداخلة في ضوء الأشعة تحت الحمراء، وهو أحدث إصدار له في سلسلة مستمرة من الملاحظات.

ال تلسكوب جيمس ويب الفضائي يعمل على مدار الساعة، وغالبًا ما يذهل الباحثين بصوره وبياناته المفصلة للغاية – والدقيقة بشكل لا يصدق – بالأشعة تحت الحمراء. كانت هذه الأطوال الموجية للضوء، بما يتجاوز ما يمكن أن تراه أعيننا، غير قابلة للوصول إلى حد كبير بهذا المستوى من التفاصيل حتى بدأ ويب في إجراء ملاحظات علمية في 12 يوليو 2022، نيابة عن علماء الفلك حول العالم.

للاحتفال بالذكرى السنوية الثانية للعلم، رصد التلسكوب Orb 142، وهو زوج من المجرات المتفاعلة يُدعى Penguin وEgg. تجمع الصورة الرئيسية بين ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة، مما يسلط الضوء بصريًا على كيفية تفاعل المجرات – ابحث عن شكل U أزرق مقلوب خافت يشمل كلا المجرتين – إلى جانب “حفلة نجمية”، حيث يكون تكوين النجوم الحديث وفيرًا. ، في البطريق.

يبدو أن منظر الأشعة تحت الحمراء الوسطى للمجرة Orb 142 يغني بالألوان الأساسية. تشبه خلفية الفضاء ظلامًا متثائبًا به خرزات لامعة متعددة الألوان. تم التقاط الصورة بواسطة MIRI، أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة للتلسكوب، والتي يستخدمها علماء الفلك لدراسة المواد الباردة والقديمة والغبار والمجرات البعيدة جدًا. مصدر الصورة: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، وكالة الفضاء الكندية، STScI

صورة حية للمجرات بمناسبة الذكرى السنوية الثانية لتلسكوب ويب الفضائي

اثنان لاثنين! يحتفل زوج المجرات بالذكرى العلمية الثانية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا، والذي يأخذ ملاحظات مستمرة، بما في ذلك صور تسمى الأطياف وبيانات أكثر تفصيلاً. وأدت أنشطتها إلى “عرض” من الاكتشافات التي قام بها علماء الفلك في جميع أنحاء العالم.

وقال: “منذ أن أصدر الرئيس بايدن ونائبه هاريس الصورة الأولى من تلسكوب جيمس ويب الفضائي قبل عامين، واصل ويب كشف أسرار الكون”. ناسا مدير بيل نيلسون. “مع صور رائعة من أركان الكون، تعود تقريبًا إلى بداية الزمن، تلقي قدرات ويب ضوءًا جديدًا على بيئتنا السماوية وتلهم الأجيال القادمة من العلماء والفلكيين والمستكشفين.”

وقال مارك كلامبين، مدير قسم الفيزياء الفلكية في مقر ناسا في واشنطن، بينما كان ينتج في نفس الوقت: “في غضون عامين فقط، غيّر WEB نظرتنا إلى الكون، مما مكن العلوم ذات المستوى العالمي من جعل ناسا حقيقة واقعة”. الصور التي تلهم وتجيب على أسئلة جديدة ومثيرة لن يكون من الممكن أبدًا استكشاف كل جانب من جوانب الكون.”

“حفلة البطريق” هذه صاخبة! المجرة الحلزونية المنحلة في المركز، البطريق، والمجرة الإهليلجية الصغيرة، البيضة، على اليسار، متعانقتان في احتضان نشط. تُظهر صورة جديدة للأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، والتي تم التقاطها بمناسبة عامه الثاني من العلوم، ارتباطهما المميز بضوء أزرق خافت مقلوب على شكل حرف U.
قام الزوجان، المعروفان مجتمعين باسم Orb 142، بأول مرور لهما منذ ما بين 25 و75 مليون سنة، مما أدى إلى ظهور “ألعاب نارية” أو تشكيل نجم جديد في Penguin. في الحالات القصوى، يمكن لعمليات الاندماج أن تخلق آلاف النجوم الجديدة سنويًا لبضعة ملايين من السنين في المجرات. بالنسبة لطيور البطريق، تظهر الأبحاث أن حوالي 100 إلى 200 نجم يتكون سنويًا. وبالمقارنة، تنتج مجرتنا درب التبانة (التي لا تتفاعل مع مجرات من نفس الحجم) ستة إلى سبعة نجوم جديدة سنويا.
مصدر الصورة: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، وكالة الفضاء الكندية، STScI

ملاحظات ثاقبة للتفاعلات بين النجوم

وبفضل خبرة التلسكوب في التقاط الأشعة تحت الحمراء – التي لا يمكن لأعيننا اكتشافها – فإن هذه المجرات، المعروفة مجتمعة باسم Orb 142، تخوض رقصة كونية بطيئة. ملاحظات ويب، والتي تجمع بين ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة من ويب نيركام (بالقرب من كاميرا الأشعة تحت الحمراء) و ميري (أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة) على التوالي، مما يوضح بوضوح أنهما مرتبطان بسديم ممثل باللون الأزرق، وهو خليط من النجوم والغاز.

منذ ما بين 25 إلى 75 مليون سنة مضت، عندما أكمل البطريق (المدرج بشكل منفصل باسم NGC 2936) والبيضة (NGC 2937) مرورهما الأول، بدأت تفاعلاتهما المتعاقبة. وسوف يكملون عدة دورات إضافية، متوهجة ومتذبذبة، قبل أن يندمجوا في مجرة ​​واحدة بعد مئات الملايين من السنين.

بطريقان وبيضتان – نظامان مختلفان للألوان! التقط تلسكوب هابل الفضائي الضوء المرئي أثناء مراقبة Arp 142، الملقب بالبطريق والبيضة، في عام 2013. على اليمين يوجد منظر للأشعة تحت الحمراء من نفس منطقة تلسكوب جيمس ويب الفضائي. مصدر الصورة: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، وكالة الفضاء الكندية، STScI

تطور البطريق والبيضة

قبل اقترابهم الأول، كان للبطريق شكل حلزوني. اليوم، يضيء مركز المجرة مثل العين، وتشكل أذرعها السليمة الآن منقارًا ورأسًا وعمودًا فقريًا وذيلًا مروحيًا.

مثل كل المجرات الحلزونية، لا يزال البطريق غنيًا بالغاز والغبار. “رقصة” المجرات تجعل طيور البطريق تسحب طبقات رقيقة من الغاز والغبار، مما يؤدي إلى اصطدامها بالأمواج وتشكيل النجوم. ابحث عن تلك الأجزاء في مكانين: السمكة على “منقارها” و”الريش” على “ذيلها”.

وتحيط بهذه النجوم الجديدة مادة تشبه الدخان تحتوي على جزيئات تحتوي على الكربون تسمى الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، وهو استثناء من النتائج التي تم اكتشافها على شبكة الإنترنت. تنجرف أقواس الغبار البرتقالية العميقة الباهتة من منقاره إلى ريش ذيله.

وفي المقابل، يبقى الشكل المدمج للبيضة دون تغيير. باعتبارها مجرة ​​إهليلجية، فهي مليئة بالنجوم القديمة، ولديها القليل جدًا من الغاز والغبار الذي يمكن سحبه لتشكيل نجوم جديدة. إذا كانت كلتا المجرتين حلزونيتين، فسوف تكمل كل منهما “المنعطف” الأول بتكوين نجم جديد وتجعدات دوامية تسمى ذيول المد والجزر.

سبب آخر لظهور البيضة دون عائق: هذه المجرات لها نفس الكتلة أو الارتفاع تقريبًا، لذلك لم يستهلك البطريق الشكل البيضاوي الأصغر أو يدمره.

يأخذ هذا الفيديو جولة في Arp 142، وهو زوج مجرات متفاعل يُعرف باسم البطريق والبيضة، ويقع على بعد 326 مليون سنة ضوئية من الأرض. تبدأ الرحلة وتنتهي بصورة جديدة متوسطة الحجم وتحت الحمراء من تلسكوب جيمس ويب الفضائي. تلسكوب هابل الفضائي. ويفصل بين الزوجين 100.000 سنة ضوئية فقط، وهي مسافة قريبة نسبيًا من الناحية الفلكية. ملكنا درب التبانة وتفصل بين المجرة وأقرب جاراتها، مجرة ​​المرأة المسلسلة، حوالي 2.5 مليون سنة ضوئية. تلقي الجولة الضوء على ما حدث منذ ارتباطهما. ابحث أيضًا عن مناظر متباينة للمجرة الحلزونية في الجزء العلوي الأيمن، والتي “تختفي” في منظر الأشعة تحت الحمراء الوسطى لويب. حقوق الصورة: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، وكالة الفضاء الكندية، STScI، دانييل كيرشنبلات (STScI)

السياق الأوسع للتواصل بين النجوم

وتقدر المسافة بين البطريق والبيضة بنحو 100 ألف سنة ضوئية، وهي مسافة قريبة جدًا من الناحية الفلكية. وللتوضيح، فإن مجرة ​​درب التبانة وأقرب جيراننا، مجرة ​​المرأة المسلسلة، تبعدان عن بعضهما البعض حوالي 2.5 مليون سنة ضوئية. وسوف يتفاعلون أيضًا، ولكن ليس لمدة 4 مليارات سنة تقريبًا. (انظر الفيديو أدناه.)

يصور هذا التصور العلمي لمحاكاة الكمبيوتر الاصطدام الحتمي بين مجرتنا درب التبانة ومجرة المرأة المسلسلة (المعروفة أيضًا باسم ميسييه 31). تشير ملاحظات تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا إلى أن المجرتين، اللتين تتجمعان معًا بسبب جاذبيتهما المتبادلة، سوف تتصادمان معًا في تصادم مباشر بعد حوالي 4 مليارات سنة من الآن.

الآن، انظر إلى أعلى اليمين للعثور على كوكبة غير موجودة في هذه المجموعة. هذه المجرة الحافة، المصنفة بـ PGC 1237172، تبعد 100 مليون سنة ضوئية عن الأرض. إنه صغير جدًا ومليء بالنجوم الزرقاء الجديدة.

هل تريد خدعة حفلة أخرى؟ قم بالتبديل إلى صورة Webb للأشعة تحت الحمراء المتوسطة فقط (الصورة الثانية في هذه الصفحة) لرؤية PGC 1237172 مخفيًا عمليًا. يلتقط ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة في الغالب النجوم القديمة الباردة وكميات لا تصدق من الغبار. ونظرًا لأن المجموعة النجمية في المجرة حديثة جدًا، فإنها “تختفي” في ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.

نتوقف لحظة لمسح الخلفية. صورة ويب مليئة بالمجرات البعيدة. يتخذ بعضها أشكالًا حلزونية وبيضاوية مثل تلك المترابطة في جميع أنحاء “ريش ذيل” البطريق، بينما يكون بعضها الآخر عبارة عن نقاط عديمة الشكل منتشرة في جميع الأنحاء. وهذا دليل على حساسية ودقة أدوات التلسكوب التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء. (قارن وجهة نظر ويب مع ملاحظة عام 2018 التي جمعت بين ضوء الأشعة تحت الحمراء من تلسكوب سبيتزر الفضائي المتقاعد التابع لناسا مع الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا). وعلى الرغم من أن هذه الملاحظات استغرقت بضع ساعات فقط، إلا أن ويب وجد مجرات أكثر بعدًا وأكثر احمرارًا وغبارًا من المجرات. التلسكوبات السابقة — في الكون، سبب آخر لنتوقع أن يستمر ويب في توسيع فهمنا لكل شيء موجود.

يستكشف هذا التصور البنية ثلاثية الأبعاد لـ Arp 142، وهو زوج من المجرات المتفاعلة تسمى البطريق والبيضة، ويمكن رؤيتها في ضوء الأشعة تحت الحمراء بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

يقع Orb 142 على بعد 326 مليون سنة ضوئية من الأرض في كوكبة الهيدرا.

يعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي من أهم مختبرات علوم الفضاء في العالم. يحل ويب ألغاز نظامنا الشمسي، وينظر إلى ما هو أبعد من ذلك إلى عوالم بعيدة حول نجوم أخرى، ويستكشف الهياكل والأصول الغامضة لكوننا ومكاننا فيه. WEB هو مشروع دولي يقوده شركاء ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية.وكالة الفضاء الأوروبية) وCSA (وكالة الفضاء الكندية).