عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
صورة للسحابة الماجيلانية الكبيرة. | الائتمان: VW PICS / Getty Images
من بين مئات المليارات من المجرات التي تمتد عبر الكون المعروف ، يمكن لأصغر الأعضاء الكشف عن أسرار حول تاريخنا الكوني. ولكن حتى عندما نكتشف المجرات الجديدة ، يشك علماء الفلك في أن العديد من المجرات الصغيرة “القزم” لا تزال مخفية عن الأنظار. فقط جزء صغير من حجم درب التبانة ، كانت هذه المجرات حتى الآن باهتة للغاية حتى لا يكتشف معظم التلسكوبات. لكن دراسة استقصائية جديدة كشفت عشرات من أنظمة القزم بعيد المنال ، غالبًا ما توجد في أسراب تدور حول مضيفي المجرة الأكبر بكثير.
نظرًا لأن هذه المجرات القزمية حساسة بشكل غير عادي للفيزياء الأساسية للكون ، فإن العثور على مجموعة غنية منها هو وسيلة قوية لاختبار النظريات المتنافسة لكيفية بناء الكون وكيف تتصرف المادة المظلمة عبر مقاييس مختلفة في الكون. إن ثقلهم الداخلي الضعيف يجعلهم يستجيبون بشكل خاص للتأثيرات الخارجية ، وخاصة السحب الجاذبية للمجرات المجاورة الأكبر. بالإضافة إلى مساعدتنا في فهم كيفية تشكيل المجرات ، يمكن أن تساعد هذه التفاعلات العلماء على الحصول على معلومات حيوية حول المادة المظلمة – وهي مادة افتراضية غير مرئية يُعتقد أنها تشكل جزءًا كبيرًا من كتلة وطاقة الكون.
لقد تضاعف اكتشاف جديد لـ “المجرات المصغرة” ثلاث مرات تقريبًا من عدد الأقمار الصناعية المجرية المعروفة التي تدور حول مجرات قزم معزولة ، ويمكن أن تساعد العلماء في البدء في اختبار هذه النظريات. تم تحقيق ذلك من خلال مسح الأقزام من المجرات التناظرية MC (ID-Mage) ، والتي تجولت صورًا عميقًا للكشف عن هذه السكان المخفية من المجرات “المصغرة”. كثيرون تقريبًا بحجم الغيوم ماجلانية. هذان هما مجرتان قزمان غير منتظمتان ، سحابة ماجلانية كبيرة (LMC) والسحابة الماجيلانية الصغيرة (SMC) ، وهي مجرات من القمر الصناعي في درب التبانة. لكن العديد من المجرات القزمية التي تم تحديدها حديثًا هي باهتة بكثير وكان من الصعب مراقبتها سابقًا.
بدأت الدراسات الاستقصائية الحديثة الأخرى في العثور على مجرات صغيرة من القمر الصناعي تدور حول مجرات قزم معزولة. وهم يركزون عادة على المجرات في غضون حوالي 15 مليون سنة ضوئية ، على مقربة بما يكفي لدراسة النجوم الفردية والأقمار الصناعية الخافتة باستخدام التلسكوبات الأرضية. ومع ذلك ، يهدف ID-Mage إلى توسيع هذا البحث من خلال البحث عن الأقمار الصناعية التي يصعب رؤيتها تدور حول حوالي 36 مجرات قزم منخفض الكتلة تقع بين 13 و 33 مليون سنة ضوئية.
تبرز هذه الدراسة الجديدة الفرصة القيمة التي توفرها هذه الأنظمة لفهم تطور Galaxy وتعمل بمثابة أرض اختبار لاستكشاف كيف تؤثر المادة المظلمة على هيكلها. وكتب الفريق في دراسة جديدة: “مجرات القزم هي مختبرات فريدة لدراسة طبيعة المادة المظلمة وتشكيل المجرة”. “بسبب إمكاناتها الجاذبية الضحلة ، فهي حساسة للغاية للاختلافات في نماذج تكوين الكونيات والمجرة ، مما يؤدي إلى مجموعة من التنبؤات القابلة للاختبار لتشكيل المجرة.”
يمكن أن تعطي مقارنة هذه النتائج مع دراسات المجرات الكبيرة مثل درب التبانة رؤى جديدة حول كيفية تأثير حجم المجرة على رفاقها الأصغر.
لتحديد مجرات الأقمار الصناعية ، استخدم الفريق نسخة معدلة من “خوارزمية الكشف عن المجرة القزم” الموصوفة سابقًا في دراسات أخرى. تتضمن هذه العملية عدة خطوات: بدءًا من الصورة الأصلية ، وإخفاء الكائنات المعروفة ، وتثبيط الصورة المقنعة بشكل مكاني لتعزيز الإشارات الخافتة ، ثم اكتشاف الكائنات التي تبرز بشكل كبير فوق ضوضاء الخلفية. يتم فحص المرشحين الذين تم اكتشافهم بهذه الطريقة بصريًا لإزالة إيجابيات كاذبة واضحة قبل الخضوع لمزيد من التفتيش من خلال منصة مخصصة عبر الإنترنت.
“في المجموع ، نحدد 355 مرشحًا للأقمار الصناعية ، بما في ذلك 264 مجرات تم اكتشافها حديثًا.” كتبوا. “من بين 134 مرشحًا للاحتمالية المرتفعة ، يرتبط 36 بمضيفي LMC-Mass و 98 مع مضيفي SMC-Mass. يتراوح عدد المرشحين الأقمار الصناعية لكل مضيفين من 0 إلى 15 مرشح احتمالية عالية.”
ووجد المسح أيضًا أن بعض هذه المجرات القزمية لها رفاقها الأصغر. وفقًا لنموذج Lambda Cold Dark Matter (λcdm) المقبول على نطاق واسع ، وهو النموذج الرياضي للانفجار الكبير ، من المتوقع أن يكون لها مجرات قزم معتدلة الحجم المجرات الصغيرة الخاصة بها التي تدور حولها.
تم العثور على عدد أقل من مجرات الأقمار الصناعية حول مجرات مضيفة أصغر مقارنةً بأكبر مجرات مثل درب التبانة ، يكتب الباحثون في دراستهم على وجه الخصوص ، ويستضيف الحجم المتشابهة مع السحابة الماجيلانية الصغيرة عدد أقل من الأقمار الصناعية من تلك مثل السحابة الماجيلانية الكبيرة. هذا يطابق التنبؤات من نماذج تكوين المجرة الحالية ، والتي تقول أن المجرات الأكبر تميل إلى الحصول على المزيد من النجوم والمزيد من المجرات الأقمار الصناعية.
النمط الذي يتم رؤيته في المجرات الكبيرة ، حيث ينمو عدد الأقمار الصناعية بحجم المضيف ، ينطبق أيضًا على المجرات القزمية الأصغر. إن اكتشاف مثل هذه “الأقمار الصناعية من الأقمار الصناعية” لا يختبر تنبؤات النموذج فحسب ، بل يساعد أيضًا علماء الفلك على فهم كيفية تراكم الهيكل على أصغر المقاييس الكونية.
قصص ذات صلة
– كيف شكلت مجرات أندروميدا القزم؟ يجد تلسكوب هابل أكثر من الإجابات
– لماذا تصطف المجرات القزم؟ قد يحل “السوستة” و “twisters” في الكون المبكر لغز مجرة
– يجد تلسكوب جيمس ويب للفضاء المجرات القزمية معبأة بما يكفي لإعادة تشكيل الكون المبكر بأكمله
تجري عمليات التصوير العميق وملاحظات المتابعة الطيفية لتأكيد ودراسة المرشحين الأقمار الصناعي 355. يكتب الفريق أن الملاحظات مخططة من خلال المرافق الرئيسية في جميع أنحاء العالم ، مثل تلسكوب البنك الأخضر ، ومرصد الجوزاء ، والتلسكوب المجهر الكبير ، وغيرها. ستتم مشاركة نتائج حملة المتابعة هذه في المنشورات المستقبلية.
نُشرت دراسة لهذه “الجالوكيات المصغرة” الجديدة في المجلة الفيزيائية الفلكية.