عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
رسم تخطيطي يوضح “الشوكة الرنانة المجرية” التي توضح تطور المجرات كما لاحظها إقليدس. | مصدر الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية/إقليدس/كونسورتيوم إقليدس/ناسا، رسم تخطيطي بواسطة J.-C. كويلاندري، إل. كيلي، إف. مارلو
بعد عام واحد فقط من العمليات، بدأت مهمة إقليدس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في كشف الغموض الذي يكتنف سبب اتخاذ المجرات لأشكال مختلفة وكيفية ارتباط هذه الأشكال المختلفة ببعضها البعض. تتضمن الإجابة على هذا السؤال تتبع كيفية نمو المجرات وثقوبها السوداء المركزية فائقة الكتلة معًا بمرور الوقت.
تم إطلاقه فقط في يوليو 2023 تلسكوب إقليدس الفضائي استخدمت مجال رؤيتها الاستثنائي لمراقبة عدد مذهل يبلغ 1.2 مليون مجرة. تم فهرسة هذه الموضوعات المجرية في أول إصدار للبيانات للمركبة الفضائية، والذي صدر في مارس 2025. ومن المقدر أنه بحلول نهاية مهمتها الأساسية التي تستغرق 6 سنوات، سيكون إقليدس قد درس عشرات الملايين من المجرات. لذلك ليس من المستغرب أن يتوقع علماء الفلك أن يحدث ذلك موجات كبيرة في فهمنا لكيفية تطور المجرات.
وقال ماكسيميليان فابريشيوس، العالم في معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض (MPE)، في بيان: “يقدم إقليدس مزيجًا غير مسبوق من الوضوح وتغطية السماء – فهو سيرسم خريطة للسماء خارج المجرة بأكملها”. “لأول مرة، يمكننا أن ندرس بشكل منهجي كيفية ارتباط الأشكال والهياكل المركزية للمجرات بتاريخ تكوينها على المقاييس الكونية الحقيقية.”
يدرك العلماء أن الشكل المتميز للمجرات، بدءًا من المجرات الحلزونية الواسعة مثل درب التبانة إلى المجرات الإهليلجية التي لا ملامح لها مثل ميسييه 87, النتائج من مسار تطورها. تم استخدام بيانات إقليدس لإنشاء مخطط “الشوكة الرنانة المجرية” الذي يُظهر المجرات الزرقاء المكونة للنجوم على اليمين، وتتحرك إلى اليسار أثناء نموها واستنفاد الغاز والغبار الذي يولد النجوم، وتندمج مع المجرات الأخرى، وتشكل في النهاية مجرات إهليلجية واسعة.
المجرات تنمو مع ثقوبها السوداء
بدأ فابريسيوس وزملاؤه أبحاثهم من خلال التعمق في بيانات إقليدس وتحديد المجرات التي تُظهر “نوى ثانوية” محتملة. هذه لديها القدرة على الانضمام إلى النوى الموجودة لإنشاء ثقب أسود هائل ثنائي. هذه مرحلة حيوية في اندماج المجرات وتساعد في تحديد كيفية إعادة تشكيل المناطق المركزية لهذه المجرات خلال هذه الأحداث.
تحتوي النوى التي تم تحديدها على ثقب أسود هائل تبلغ كتلته ملايين أو حتى مليارات المرات من كتلة الشمس، ويتم جمعهما معًا عبر الاندماج بين المجرات المضيفة. تشكل هذه الثقوب السوداء في البداية نظامًا ثنائيًا، يدور حول بعضها البعض. لكن أثناء دورانهما حول بعضهما البعض، يصدر هذا النظام تموجات في الزمكان تسمى “موجات الجاذبية“، والتي تحمل الزخم الزاوي بعيدًا عن النظام.
يؤدي هذا إلى دوران الثقوب السوداء معًا حتى تصطدم وتندمج، مما يخلق ثقبًا أسودًا فائق الكتلة وأكثر ضخامة. وهذا يعني أن نمو الثقب الأسود عبر الاندماج هو نتيجة حتمية لاندماج المجرات الذي يؤدي إلى ظهور مجرات إهليلجية ضخمة. ولكن قبل ذلك تأتي فترة قصيرة نسبيًا من “النوى المزدوجة”.
وقال فابريسيوس: “تقع الثقوب السوداء الأكثر ضخامة في مراكز المجرات الإهليلجية العملاقة، ويُعتقد أنها تنمو بشكل أساسي من خلال عمليات الاندماج مع ثقوب سوداء أخرى فائقة الكتلة”. “من خلال اكتشاف وتحليل النوى الثانوية، يمكّننا إقليدس من استكشاف كيفية استمرار هذه الثقوب السوداء الهائلة في النمو – وكيف يؤثر نموها على المجرات التي تستضيفها.”
مثال لمجرة ذات نواة ثانية نتيجة اندماج | المصدر: وكالة الفضاء الأوروبية/إقليدس/كونسورتيوم إقليدس/MPE
يغطي الإصدار الأول من البيانات من إقليدس حوالي 0.5% فقط من مجموعة البيانات التي ستقدمها المهمة في النهاية، لكن التلسكوب الفضائي قد مكّن بالفعل أشكالًا أخرى من البحث.
لقد كشفت حساسية إقليدس بالفعل أن المجرات الأكثر شيوعًا في الكون ليست مجرات حلزونية مثل درب التبانة، بل هي مجرات قزمة صغيرة وباهتة، والتي كانت قاتمة جدًا بحيث لا يمكن مراقبتها بالتفصيل سابقًا.
حتى الآن، حدد إقليدس 2674 مجرة قزمة، بعضها يحتوي على نوى زرقاء مدمجة أو عناقيد كروية. وهذا أمر مهم لتطور المجرات لأنه يعتقد أن هذه المجرات القزمة هي اللبنات الأساسية للمجرات الأكبر مثل درب التبانة.
بفضل إقليدس، تتغير رؤيتنا للشوكة الرنانة المجرية وتصبح أكثر تفصيلاً بكثير، مما يؤدي إلى فهم أفضل لبنية المجرة وتطورها.