عندما ننظر إلى صور المجرات خارج مجرة درب التبانة ، فإن ما نراه عادة هو في الأساس ضوء نجومها. لكن النجوم بعيدة كل البعد عن العنصر الوحيد الذي يتكون منه المجرة. فكر في النجوم على أنها قطع خضروات في حساء المجرة.
إذا كان الأمر كذلك ، فهي عبارة عن مستحلبات عائمة ، ووسائط مترابطة – ليست مساحة فارغة ، ولكنها مليئة بسحب كثيفة وأحيانًا كثيفة من الغبار والغاز تمر بين النجوم. لأن النجوم شديدة السطوع ، فإن الغبار عادة ما يكون كمانًا ثانيًا ؛ لكن هذا الغبار ، الذي تولد منه النجوم ، والتي تعود النجوم ، يمكن أن يخبرنا الكثير عن بنية ووظيفة المجرة.
حاليا، تم إصدار أربعة أفلام جديدة، يُظهر تناثر الغبار في أربع مجرات الأقرب إلى مجرة درب التبانة: السحب الكبيرة والصغيرة الكبيرة ، المجرات القزمة التي تدور حولنا ؛ مجرة أندروميدا ، مجرة حلزونية كبيرة تبعد 2.5 مليون سنة ضوئية ؛ ومجرة مثلثة الشكل ، مجرة حلزونية تبعد 2.73 مليون سنة ضوئية.
سحابة ماجلان الكبرى. (ESA، NASA، NASA-JPL، Caltech، Christopher Clark / STScI، S. Kim / Sejong University، T. Wong / UIUC)
بدون الغبار والغاز ، لن تكون هناك مجرات معروفة. تنهار عقدة المادة الكثيفة في السحابة الباردة للغاز الجزيئي تحت تأثير قوة الجاذبية وتتشكل النجوم عندما تتحد الأشياء من السحابة المحيطة. عندما يموت النجم ، ينبعث جسمه الخارجي مرة أخرى في الفضاء من حوله ، مع عناصر جديدة أثقل مرتبطة به خلال حياته.
النجوم الجديدة التي تولد تغطي غبار النجوم الميتة وتجعل كل جيل لاحق من النجوم مختلفًا قليلاً. نحن ، في الواقع ، كلنا مصنوع من مادة نجمية – حتى النجوم.
لكن الغبار لم يتم توزيعه بالتساوي. يمكن لتأثيرات رياح المجرة ورياح المجرة والجاذبية أن تدفع وتنحت غبار المجرة إلى أشكال معقدة مليئة بالثقوب. هياكل الرسم ومجموعة العناصر بداخلها … حسنًا … هي أداة مهمة لفهم كيفية إنشاء كل شيء.
تم نشر صور جديدة في الاجتماع 240 للجمعية الفلكية الأمريكية مختبر هيرشل الفضائي قامت بتشغيلها وكالة الفضاء الأوروبية بين عامي 2009 و 2013. حتى إطلاق شبكة الويب – التي لم تقدم أول خيال علمي لها – كان هيرشل أكبر تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء تم إطلاقه على الإطلاق.
سحابة ماجلانية صغيرة. (ESA و NASA و NASA-JPL و Caltech و Christopher Clark / STScI و S. Stanimirovic / UW-Madison و N. Mizuno / Nagoya University)
مثل الحرارة ، تسمح درجة حرارة التشغيل فائقة الانضغاط لهيرشل بالتحديق في الأشعة تحت الحمراء البعيدة وإطلاق النار على الأجسام الباردة والمتربة في الفضاء حتى -270 درجة مئوية (-454 درجة فهرنهايت). وتشمل هذه السحب الباردة حيث تولد النجوم والغبار في المجرة.
ومع ذلك ، فهو أقل كفاءة في الكشف عن الغبار والغاز الأكثر انتشارًا. لسد الثغرات ، استخدم فريق من علماء الفلك بقيادة كريستوفر كلارك من معهد علوم تلسكوب الفضاء بيانات من ثلاثة تلسكوبات أخرى متقاعد: ESA بلانك والقمر الفلكي الذي يعمل بالأشعة تحت الحمراء التابع لناسا (IRAS) ومستكشف الخلفية الكونية (كوب)
تكشف النتائج عن تفاعلات معقدة داخل الغبار. يظهر غاز الهيدروجين باللون الأحمر. إنه العنصر الأكثر وفرة في الكون ، لذلك يوجد الكثير منه. تظهر النجوم حديثة الولادة على شكل تجاويف مجوفة في الغبار تتطاير بفعل رياحها القوية ، ويحيط بها وهج أخضر يمثل الغبار البارد. تشير المناطق الزرقاء إلى غبار ساخن يسخن بواسطة النجوم أو عمليات أخرى.
مجرة المثلث. (ESA و NASA و NASA-JPL و Caltech و Christopher Clark / STScI و E. Koch / جامعة ألبرتا و C. Druard / جامعة بوردو)
قال الباحثون إن الصور كشفت أيضًا عن معلومات جديدة حول التفاعلات المعقدة التي تحدث في غبار المجرة. غالبًا ما تلتصق العناصر الثقيلة مثل الأكسجين والكربون والحديد بحبيبات الغبار ؛ في السحب شديدة الكثافة ، ترتبط معظم العناصر بالغبار ، مما يزيد من نسبة الغبار إلى الغاز. يمكن أن يؤثر هذا على طريقة امتصاص الضوء وإعادة انبعاثه بواسطة الغبار.
ومع ذلك ، فإن العمليات العنيفة ، مثل الولادات النجمية أو المستعرات الأعظمية ، يمكن أن تكسر الغبار وتنبعث منها إشعاعات تطلق عناصر ثقيلة مرة أخرى في سحب الغاز. يؤدي هذا إلى عودة نسبة الغبار إلى الغاز.
تظهر صور هيرشل أن النسب تختلف حتى 20 مرة في المجرة. هذا أكثر بكثير مما اعتقده علماء الفلك ، معلومات مهمة ستساعد العلماء على فهم هذه الدورة بشكل أفضل.
كما أنها جميلة بشكل مذهل. من كان يعرف أن حساء أندروميدا كان قوس قزح ملون بشكل مبهر.