يجذب نظام غريب من النجوم، وهو إما عنقود قديم أو أكثر المجرات القزمة التي تهيمن عليها المادة المظلمة على الإطلاق، علماء الفلك الذين يأملون أن يساعدهم ذلك في تفسير كيفية تشكل مجرتنا درب التبانة.
اكتشف الكذب 30000 سنة ضوئية بعيدًا عن علماء الفلك في جامعة فيكتوريا في كندا وجامعة ييل في الولايات المتحدة، يحتوي النظام، المعروف باسم Ursa Major III/Unions 1 (UMa3/U1)، على 60 نجمًا مرئيًا فقط يبلغ حجمها 16 ضعفًا فقط. كتلة شمسنا وتمتد على مساحة 10 سنوات ضوئية فقط.
إن اسم هذا النظام الغريب هو مؤشر على مدى عدم يقين علماء الفلك بشأن طبيعته. عادة، المجرات القزمة التي تدور حول درب التبانة تمت تسميتها على اسم الكوكبة التي توجد فيها، في هذه الحالة الدب الأكبر، الدب الأكبر. وفي الوقت نفسه، خافت مجموعات النجوم تم تسميتها على اسم المشروع الذي اكتشفها، وفي هذه الحالة المسح الشمالي البصري بالأشعة فوق البنفسجية القريبة من الأشعة تحت الحمراء (UNIONS) الذي يجريه تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي (CFHT) على مونا كيا في جزيرة هاواي الكبيرة، وتلسكوب المسح البانورامي. ونظام الاستجابة السريعة (Pan-STARRs) فوق هاليكالا في جزيرة ماوي المجاورة في هاواي.
وقال ويل سيرني، طالب الدراسات العليا في جامعة ييل ومؤلف دراسة تصف النظام، في مقالة له: “إن حقيقة أن النظام يبدو سليما تؤدي إلى احتمالين مثيرين للاهتمام بنفس القدر”. بيان صحفي. “إما أن تكون UMa3/U1 عبارة عن مجرة صغيرة مستقرة بكميات كبيرة من المادة المظلمةأو أنه عنقود نجمي لاحظناه في وقت خاص جدًا قبل زواله الوشيك.”
متعلق ب: ما هي المادة المظلمة؟
إذا كانت UMa3/U1 مجرة قزمة، فقد تكون مفتاحًا للإجابة على بعض الأسئلة الكبيرة حول كيفية تشكل مجرة درب التبانة. وفقا للنموذج القياسي لعلم الكونيات، تشكيل المجرة هو عملية هرمية، مع هالات من المادة المظلمة تحتوي على مجرات قزمة تندمج لتشكل مجرات أكبر. هذه عملية مستمرة، ووفقًا للنظرية، لا يزال هناك عدة مئات من المجرات القزمة التي تحوم حول مجرتنا. ومع ذلك، تم العثور على حوالي 50 منها فقط حتى الآن، مما حير علماء الفلك بشأن مكان وجود الأقزام المفقودين.
ويشار إلى بعض تلك المجرات الخمسين باسم الأقزام الخافتة جدا، أو UFDs، وتحتوي على بضعة آلاف من النجوم وسط هالة كثيفة من المادة المظلمة. ومع ذلك، تحتوي UMa3/U1 على كتلة أقل بـ 15 مرة من أضعف UDF معروف، لذلك إذا كانت مجرة قزمة، فهذا يشير إلى أن المجرات المفقودة يمكن أن تكون بالضبط في المكان الذي نتوقعها فيه، ولكنها تحتوي على عدد قليل جدًا من النجوم بحيث لا يمكن العثور عليها. لاحظت.
قال سيرني: “نحن متحمسون للغاية لأن هذا الجسم يمكن أن يكون قمة جبل الجليد، وأنه يمكن أن يكون المثال الأول لفئة جديدة من الأنظمة النجمية الخافتة للغاية التي استعصت على الاكتشاف حتى الآن”.
يعتقد الفريق، بقيادة طالب دراسات عليا آخر، سيمون سميث من جامعة فيكتوريا، أن UMa3/U1 هي مجرة قزمة وليست مجرد عنقود نجمي بسبب الملاحظات اللاحقة باستخدام مطياف التصوير العميق متعدد الأجسام (DEIMOS). أداة في مرصد WM كيكأخبرنا أيضًا في مونا كيا. قام DEIMOS بقياس سرعات نجوم UMa3/U1، ووجد أن تشتت سرعتها – وهو النطاق بين النجوم الأبطأ والأسرع حركة – يشير بقوة إلى أنها مثبتة في مكانها بواسطة هالة كثيفة من المادة المظلمة. إذا كان هذا هو الحال، فهذا يعني أن UMa3/U1 يحتوي على واحدة من أعلى النسب المعروفة للمادة المظلمة إلى المادة المرئية.
قصص ذات الصلة:
– تحتوي أصغر المجرات في الكون على أكبر مصانع النجوم. هذا هو السبب
— مجرة درب التبانة: كل ما تريد معرفته عن جوارنا الكوني
– تم اكتشاف مادة مظلمة تتدلى من الشبكة الكونية للمرة الأولى
ولكن لماذا عدد قليل جدا من النجوم؟ في وقت مبكر من تاريخه، ربما يكون UMa3/U1 قد شهد مرحلة انفجار نجمي قصيرة – وهي فترة سريعة ومسعورة من تكوين النجوم. الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن النجوم الضخمة المضيئة التي تشكلت في هذا الانفجار، وموجات الصدمة الناتجة عنها سوبر نوفا كان من الممكن أن تؤدي الانفجارات عندما ماتت إلى تفجير الغاز المتبقي الذي يشكل النجوم، حيث أن الجاذبية الضعيفة للمجرة الصغيرة ليست قوية بما يكفي للتمسك بها. بمعنى آخر، ربما تكون نجوم UMa3/U1 قد خربت ولادة أي أجيال متعاقبة. اليوم، كل ما تبقى هو 60 نجمًا من النجوم الأضعف والأقل كتلةً والأطول عمرًا والتي تتشكل خلال هذا الانفجار النجمي القديم.
وقال سميث: “لقد أفلت UMa3/U1 من الكشف حتى الآن بسبب لمعانه المنخفض للغاية”. “هذا الاكتشاف قد يتحدى فهمنا لتكوين المجرة وربما حتى تعريف المجرة.”
تم نشر النتائج الجديدة في يناير مجلة الفيزياء الفلكية (أبج). تم قبول ورقة ثانية تصف آثار UMa3/U1 على تكوين المجرات للنشر في ApJ، ويمكن العثور على نسخة أولية هنا.