ناسا تكشف عن مجرة تشبه “مقاتلة” من حرب النجوم
رصدت تلسكوبات ناسا مجرة “بعيدة جدا”، نحو 500 مليون سنة ضوئية من الأرض، في كوكبة Cassiopeia.
وكشف تحليل انبعاثات الموجات الراديوية في المجرة المسماة TXS 0128 + 554، أنها خضعت لنوبتين من النشاط في القرن الماضي، مع وجود فجوة تقدّر بـ 40 عاما بينهما.
وقبل 5 سنوات، حدد تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما، التابع لوكالة ناسا، أن TXS 0128 + 554 مصدر خافت لأشعة غاما – أعلى شكل للطاقة من الإشعاع الكهرومغناطيسي.
Far, far away in the constellation Cassiopeia, a galaxy resembling a TIE fighter is secured to a supermassive black hole, 1 billion times the mass of the Sun. How @TheNRAO & our @NASAUniverse missions studied the stars in this active galaxy: https://t.co/zq43mL4Eqp pic.twitter.com/Xi0ahCO1tK
— NASA (@NASA) August 27, 2020
وألقى علماء الفلك منذ ذلك الحين نظرة فاحصة باستخدام مرصد تشاندرا للأشعة السينية، وما يسمى بمصفوفة خط الأساس الطويل جدا (VLBA) – وهي سلسلة من عشرة تلسكوبات راديوية تقع في جميع أنحاء الولايات المتحدة، ويتم التحكم فيها من سوكورو، نيو مكسيكو.
وقال معد الورقة البحثية، وعالم الفلك ماثيو ليستر، من جامعة بوردو في ويست لافاييت بولاية إنديانا: “بعد إعلان فيرمي، قمنا بتقريب المجرة بمليون مرة باستخدام الهوائيات اللاسلكية لـ VLBA، ورسمنا شكلها بمرور الوقت. في المرة الأولى التي رأيت فيها النتائج، اعتقدت على الفور أنها تشبه مركبة الفضاء المقاتلة TIE من حرب النجوم: Episode IV — A New Hope. كما ساعدنا ظهورها على ترددات راديو مختلفة في معرفة المزيد حول كيف يمكن للمجرات النشطة أن تتغير بشكل كبير على نطاقات زمنية”.
وصُنّفت TXS 0128 + 554 على أنها مجرة ”نشطة”، نظرا لعدم القدرة على حساب كمية الضوء التي تنبعث منها – مع إطلاق الطاقة الإضافية على شكل أشعة غاما وموجات الراديو والأشعة السينية.
ويعتقد علماء الفلك أن هذه الانبعاثات الإضافية تنشأ حول الثقب الأسود المركزي الهائل في المجرة – أكبر بمليار مرة من كتلة الشمس – نتيجة لقوى الجاذبية والاحتكاك الذي يسخن الغبار والغاز المحيطين بالثقب.
ويُعتقد أن عُشر المجرات النشطة تُطلق ما يُطلق عليه النفاثات – وهي تيارات مقترنة من الجسيمات عالية الطاقة تنطلق في اتجاهين متعاكسين، وتنتج أشعة غاما وأحيانا تصطدم أيضا بالغاز البنجمي وتتباطأ.
وعندما يحدث هذا، يمكن أن تنتهي المادة المطرودة من النفاثات بالسقوط مرة أخرى نحو مركز المجرة، ما يخلق مناطق واسعة حيث تدور الجسيمات سريعة الحركة حول الحقول المغناطيسية، وتطلق موجات الراديو.
ومن بين المجرات النشطة التي يبلغ عددها 3000 مجرة، التي حددها تلسكوب مسح السماء التابع لبعثة فيرمي حتى الآن، تبين أن معظمها موجه مباشرة إلى الأرض – وهو ترتيب يعزز إشارات الطاقة ويسهل رصدها.
وفي غضون ذلك، أكد العلماء أن TXS 0128 + 554 مجرة نشطة بعد جمع بيانات مدتها خمس سنوات، ويبدو لنا أنها أقل قوة بنحو 100 ألف مرة من نظيراتها المعروفة – لأن نفاثاتها ليست موجهة إلينا بالضبط.
وفي الواقع، كشفت القياسات التي أجراها VLBA عن ترددات راديو مختلفة، وأن المجرة مائلة بنحو 50 درجة بعيدا عن خط البصر، ما يعطي ملاحظاتنا بعض الخصائص الإضافية والمفيدة.
وقال معد الورقة البحثية وعالم الفلك دانييل هومان، من جامعة دينيسون في غرانفيل بولاية أوهايو: “إن العالم الحقيقي ثلاثي الأبعاد، ولكن عندما ننظر إلى الفضاء، فإننا عادة ما نرى بعدين فقط. وفي هذه الحالة، نحن محظوظون لأن المجرة مائلة بزاوية، من وجهة نظرنا، بحيث أن الضوء القادم من الجزء الأبعد يسافر عشرات السنين الضوئية للوصول إلينا”.
وبالإضافة إلى ذلك، وجد الباحثون أن الشكل الظاهر للمجرة يتغير اعتمادا على تردد الراديو.
ونُشرت النتائج الكاملة للدراسة في مجلة Astrophysical.
