نظرة جديدة على المجرات العدسية تشير إلى تعديل في نظرية تطور المجرات
يمكن للمجرات العدسية مثل ميسييه 102، والمعروفة أيضًا باسم المجرة المغزلية، أن توفر نظرة جديدة حول كيفية تحول المجرات إلى أشكال مختلفة.
ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، فريق التراث هابل/STSCI/AURA، دبليو كيل/UNIV. ألاباما، توسكالوسا
ربما كانت مجرة درب التبانة تبدو ذات يوم أشبه بنبات البقوليات أكثر من كونها دوامة مليئة بالنجوم.
خلال فترة حياتها الطويلة التي لا يمكن فهمها، يُعتقد عمومًا أن المجرات الحلزونية مثل درب التبانة تتحول إلى مجرات عدسية الشكل ثم إلى نقط إهليلجية . لكن تحليل المجرات القريبة يشير إلى أن مجرتنا، والمجرات المشابهة لها، كانت ذات يوم عدسية، حسبما أفاد عالم الفلك أليستر جراهام في إشعارات شهر يوليو للجمعية الفلكية الملكية. إذا كان هذا صحيحًا، فإن التحديث الذي اقترحه جراهام للتسلسل التطوري للمجرات من شأنه أن يعيد كتابة تاريخ درب التبانة.
يقول عالم الفلك كريستوفر كونسيليس من جامعة مانشستر في إنجلترا، والذي لم يشارك في الدراسة: "لقد كانت العدسات العدسية دائمًا بمثابة ابن الزوج المهجور لمورفولوجيا المجرة". لكن هذه الورقة تضعها في دائرة الضوء، كما يقول، باعتبارها جانبًا رئيسيًا لكيفية تغير المجرات.
تحصل الكائنات العدسية على اسمها من الطريقة التي تنتفخ بها هالة النجوم بأكملها، عند النظر إليها من الحافة، في المنتصف وترقق نحو الجوانب، تمامًا مثل العدس. تُظهر هذه المجرات مزيجًا محيرًا من الخصائص التي تجعل مكانها المفترض في منتصف تسلسل تطور المجرات مشكوكًا فيه إلى حد ما.
يقول كونسيليسي: "لقد عرفنا منذ فترة أن هذا غير صحيح بالتأكيد". ما يثير الحيرة بشكل خاص هو أن المجرات العدسية، على الرغم من أقراصها الحلزونية، لا تحتوي على الكثير من الغاز، مما يعيقها عن إنتاج نجوم جديدة. تحتوي المجرات الحلزونية على الكثير من الغازات المكونة للنجوم، والعلماء غير متأكدين من سبب عدم وجود ذلك في المجرات العدسية.
وقد وجد جراهام، من جامعة سوينبيرن للتكنولوجيا في هاوثورن بأستراليا، أدلة جديدة على لغز تطور المجرات من خلال دراسة الثقوب السوداء.
تحتوي معظم المجرات على ثقب أسود هائل في مركزها، وعندما تندمج المجرات، تندمج تلك الثقوب السوداء أيضًا. وهذا يجعل من كتلة الثقب الأسود للمجرة نوعًا من السجل لاصطداماته السابقة. إذا أصبحت المجرة كبيرة عن طريق التهام جيرانها بدلا من امتصاص الغاز المحيط بها، فيجب أن يكون ثقبها الأسود ضخما مقارنة بسرب النجوم الذي يحيط بها.
وباستخدام صور من التلسكوبات الفضائية هابل وسبيتزر، قارن جراهام الثقب الأسود والكتل النجمية لحوالي 100 مجرة قريبة. بالنسبة للمجرات ذات الشكل نفسه، رأى أن كتلة الثقب الأسود والكتلة النجمية تميل إلى الارتباط بطريقة يمكن التنبؤ بها، باستثناء المجرات العدسية.
عندما ألقى جراهام نظرة فاحصة على العدسات العدسية، أدرك أنهما في الواقع مجموعتان متميزتان تم تجميعهما معًا: تلك التي تحتوي على الكثير من الغبار بين النجوم وتلك التي لا تحتوي عليها. من الممكن أن يكون هذا التقسيم، الذي ذكره سابقًا في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، اختلافًا جماليًا سطحيًا. لكن كتل الثقوب السوداء في المجرات تشير إلى خلاف ذلك.
تتمتع العدسات العدسية الفقيرة بالغبار بعلاقات مختلفة تمامًا بين كتل الثقوب السوداء والكتل النجمية، مما يشير إلى تواريخ مختلفة ويشرح السلوك المتناثر ظاهريًا للمجرات العدسية. تميل المجرات المغبرة إلى امتلاك ثقب أسود فائق الكتلة أكبر من تلك الموجودة في كل من المجرات الحلزونية والعدسية الفقيرة بالغبار. عادةً ما تكون العدسات العدسية الفقيرة بالغبار صغيرة الحجم من حيث كتلة الثقب الأسود والكتلة النجمية.
أدى هذا إلى استنتاج جراهام أن المجرات الحلزونية تقع بالفعل بين نوعي العدسات العدسية، من الناحية التطورية. يشير تحليله الجديد إلى أن المجرات العدسية الفقيرة بالغبار تصبح حلزونية بعد التقاط "مجرات تابعة" صغيرة وعمليات اندماج طفيفة أخرى - مما يؤدي إلى زيادة كتل الثقوب السوداء - وامتصاص الغاز القريب.
ويقترح أنه عندما تصطدم المجرات الحلزونية بمجرات كبيرة أخرى، فإنها تصبح عدسية غنية بالغبار. ويضيف أن كل عدسي غني بالغبار في مجموعة البيانات الخاصة به تم التعرف عليه سابقًا على أنه بقايا اندماج مجرات حلزونية. تكون الاصطدامات بين هذه المجرات العدسية الغنية بالغبار كافية لتآكل أقراص النجوم في المجرات وتدمير غبارها، مما يؤدي إلى إنتاج مجرات إهليلجية منتفخة.
يقول كونسيليتشي إن الثقوب السوداء هي أداة تتبع جيدة لتطور المجرات، لكن التسلسل الجديد قد يكون مثيرًا للجدل. ويقول إن إحدى المشكلات هي أن المجرات العدسية في الكون المجاور عادة ما تكون خفيفة الوزن لدرجة أنها ستحتاج إلى الاندماج عشرات أو حتى مئات المرات - أكثر بكثير من المتوسط المتوقع البالغ حوالي ثلاثة على مدى 10 مليار سنة - لتشكيل مجرة دوامة كبيرة.
ويضيف أن الأمور ربما كانت مختلفة في بداية الكون. منذ فترة طويلة، كان من الممكن أن يكون هناك عدسيات أكثر ضخامة. قد يكون اكتشاف ذلك ممكنًا باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي يمكنه رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء الخافت بشكل لا يصدق، مما يسمح للعلماء بالنظر بعيدًا - وإلى الوراء في الوقت المناسب - أكثر من أي وقت مضى .
يقول كونسيليتشي: “إذا تمكنت من النظر إلى الكون البعيد، فمن المحتمل أن تتمكن من رؤية بعض هذه المجرات عندما تتشكل لأول مرة، أو عندما تتطور”. "من المحتمل أن نختبر هذه الفكرة حقًا."
المصدر: