منذ حوالي 13.8 مليار سنة ، ولد الكون في انفجار ضخم ، مما أدى إلى ظهور الجسيمات دون الذرية الأولى وقوانين الفيزياء التي نعرفها. بعد حوالي 370000 سنة ، شكل الهيدروجين كتلة تشكيل النجوم ، والتي دمجت الهيدروجين والهيليوم في باطنها لتشكيل جميع العناصر الثقيلة. على الرغم من أن الهيدروجين هو العنصر الأكثر انتشارًا في الكون ، إلا أنه من الصعب اكتشاف السحب الفردية لغاز الهيدروجين في الوسائط النجمية (ISM).
هذا يجعل من الصعب استكشاف المراحل الأولى من تكوين النجوم ، والتي يمكن أن توفر أدلة حول المجرات وتطور الكون. فريق دولي بقيادة علماء الفلك معهد ماكس بلانك الفلكي (MPIA) مؤخرًا لاحظ وجود خيوط ضخمة من غاز الهيدروجين الذري في مجرتنا. النظام المسمى “Maggie” ، يقع على بعد حوالي 55000 سنة ضوئية (من ناحية أخرى) درب التبانة) وهي واحدة من أطول الهياكل التي شوهدت على الإطلاق في مجرتنا.
تم نشر دراسة تصف النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا في المجلة علم الفلك وعلم الفلكو دكتوراه بقيادة جوناس سيد. طالب في MPIA. رافقه باحثون من جامعة فيينا مركز هارفارد سميثسونيان الفلكي (CfA)، ال شركة ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي (MPIFR) ، جامعة كالجاري ، جامعة هايدلبرغ ، و مركز علم الفلك وعلوم الكواكب، தி Argelander- المعهد الفلكيوالمعهد الهندي للعلوم و ناسامختبر الدفع النفاث (JBL)
https://www.youtube.com/watch؟v=sLX7HNclaFA
أجريت هذه الدراسة على أساس البيانات التي حصل عليها HI / OH / دراسة ضريبة إعادة الدخول لمجرة درب التبانة (THOR) ، يعتمد على برنامج المراقبة كارل ج. Janski هي أكبر تشكيلة (VLA) في نيو مكسيكو. باستخدام التغذية الراديوية للموجة السنتيمترية من VLA ، يستكشف المشروع تكوين الغيوم الجزيئية ، وتحويل الذرات إلى هيدروجين جزيئي ، والمجال المغناطيسي للمجرة ، وغيرها من الأسئلة المتعلقة بـ ISM وتشكيل النجوم.
الهدف النهائي هو تحديد كيفية اتحاد نظيري الهيدروجين الشائعين لتكوين سحب كثيفة تصعد إلى نجوم جديدة. تشمل النظائر الهيدروجين الذري (H) ، والبروتون ، والإلكترون وغياب النيوترونات ، والهيدروجين الجزيئي (H).2) تتكون من ذرتين هيدروجين متصلتين برابطة تساهمية. يتكثف الأخير فقط في السحب المدمجة نسبيًا ، والتي تشكل مناطق متجمدة حيث تظهر نجوم جديدة في النهاية.
تُظهر هذه الصورة جزءًا من العرض الجانبي لمجرة درب التبانة تم قياسه بواسطة القمر الصناعي Gaia التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. يحتوي الشريط المظلم على غاز وغبار ، مما يمنع الضوء من النجوم المدمجة. تم تمييز مركز مجرة درب التبانة على يمين الصورة ، وهو يضيء بشكل ساطع أسفل المنطقة المظلمة. يشير المربع الموجود على يسار الوسط إلى موقع ألياف “ماجي”. يظهر انتشار الهيدروجين الذري. تشير الألوان إلى سرعات مختلفة للغاز. الائتمان: ESA / Gaia / DPAC، CC BY-SA 3.0 IGO & T. Müller / J. سيد / MBIA
لا تزال كيفية تحول جزيء الهيدروجين الذري إلى هيدروجين غير معروفة إلى حد كبير ، مما جعل هذه الألياف الطويلة للغاية اكتشافًا مثيرًا بشكل خاص. يبلغ طول أكبر سحب من الغاز الجزيئي 800 سنة ضوئية ، بينما يبلغ طول السحابة المجوس 3900 سنة ضوئية وعرضها 130 سنة ضوئية. أوضح سيد في MPIA الأخير خبر صحفى:
“موقع هذا الموضوع ساهم في هذا النجاح. ما زلنا لا نعرف بالضبط كيف وصلت إلى هناك. لكن الألياف تمتد حوالي 1600 سنة ضوئية تحت مستوى درب التبانة. سمحت لنا الملاحظات أيضًا باكتشاف سرعة غاز الهيدروجين. سمح لنا هذا بإظهار أن سرعات الألياف نادرًا ما تختلف.“
يوضح تحليل المجموعة أن المادة الموجودة في الألياف يبلغ متوسط سرعتها 54 كيلومترًا في الثانية.-1، تم تحديدهم بشكل أساسي من خلال قياسه مقابل دوران قرص درب التبانة. وهذا يعني إشعاع بطول موجي 21 سم (ويعرف أيضًا باسم “خط الهيدروجينقال Henrik Pieter ، المؤلف المشارك في THOR والمؤلف المشارك للدراسة: “سمحت لنا هذه الملاحظات بتحديد سرعة غاز الهيدروجين”.
تُظهر هذه الصورة ذات الألوان الزائفة توزيع الهيدروجين الذري المقاس بطول موجة 21 سم. تشير الشرطة الحمراء إلى ألياف “ماجي”. الائتمان: J. سيد / MPIA
من هذا ، خلص الباحثون إلى أن ماجي كان نظامًا متماسكًا. توصل إلى هذه الاكتشافات خوان د. ، عالم الفلك بجامعة فيينا والمؤلف المشارك للورقة. أكدت سولار الملاحظات التي تم إجراؤها قبل عام. عندما لاحظ الخيوط ، أطلق على أطول نهر في موطنه كولومبيا: ريو ماجدالينا (بالإنجليزية: Margaret ، أو “Maggie”). على الرغم من تحديد Maggie في تقييم بيانات THOR السابق لشركة Solar ، إلا أن الدراسة الحالية فقط تثبت بلا شك أنه نظام متماسك.
بناءً على البيانات المنشورة سابقًا ، قدر الفريق أيضًا أن 8٪ من وزن الهيدروجين الجزيئي في المجوس بالكتلة. عند الفحص الدقيق ، لاحظ الفريق غازًا يندمج مع الألياف في نقاط مختلفة ، مما أدى إلى استنتاج مفاده أن غاز الهيدروجين يتراكم في سحب كبيرة في تلك المواقع. كما توقعوا أنه في تلك البيئة سوف يتكثف الغاز الذري تدريجياً في شكل جزيئي.
وأضاف سيد “مع ذلك ، لا تزال أسئلة كثيرة بلا إجابة”. “نأمل أن يعطينا الجزيء أدلة إضافية حول منطقة الغاز. البيانات الإضافية في انتظار تحليلها بالفعل.” لحسن الحظ ، سيتم تشغيل العديد من المعامل الفضائية والأرضية قريبًا ، وسيتم تجهيز التلسكوبات لدراسة هذه الألياف في المستقبل. هذا يتضمن تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) والدراسات الإذاعية خط الكيلومتر المربع (SKA) ، والذي يسمح لنا برؤية بداية الكون (“الفجر الكوني“) وأول نجوم الكون.
نشرت لأول مرة في الكون اليوم.
لمعرفة المزيد عن هذا البحث ، انظر تم اكتشاف بنية ألياف ضخمة – يبلغ طولها 3900 سنة ضوئية – في مجرة درب التبانة.
ملحوظة: خيوط “Maggie”: الخصائص الفيزيائية لسحابة ذرية عملاقة تأليف J. Syed، JD Soler، H. Beuther، Y. Wang، S. Suri، JD Henshaw، M. Riener، S. Bialy، S. Rezaei Kh. و JM Stil و PF Goldsmith و MR Rugel و SCO Glover و RS Klessen و J. Kerp و JS Urquhart و J. Ott و N. Roy و N. Schneider و RJ Smith و SN Longmore and H. Linz ، 20 ديسمبر 2021 و علم الفلك وعلم الفلك.
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202141265
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”