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 ، تشكل الهيدروجين ، وهو اللبنة الأساسية للنجوم ، ويجمع الهيدروجين والهيليوم في باطنهم ليشكل كل العناصر الأثقل. 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 من شأنها 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. يسمى هذا النظام ، “.ماجي، على بعد حوالي 55000 سنة ضوئية (على الجانب الآخر من درب التبانة) وهي واحدة من أطول الهياكل التي تم العثور عليها في مجرتنا.
(ESA / Gaia / DPAC / T. Muller / J. Syed / MPIA)
أعلاه: تُقاس مجرة درب التبانة بواسطة القمر الصناعي Gaia التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (أعلى). يشير المربع إلى موقع الألياف “المجوس” والصورة ذات الألوان الزائفة (أدناه) لتوزيع الهيدروجين الذري (أدناه) ، ويشير الخط الأحمر إلى الألياف “المجوس”.
تم نشر دراسة تصف النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا في المجلة علم الفلك وعلم الفلكبقيادة جوناس سيد دكتوراه. طالب في MPIA.
رافقه باحثون من جامعة فيينا مركز هارفارد سميثسونيان الفلكي (CfA) ، و شركة ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي (MPIFR) ، جامعة كالجاري ، جامعة هايدلبرغ ، و مركز علم الفلك وعلوم الكواكب، தி Argelander- المعهد الفلكيوالمعهد الهندي للعلوم ومختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا (JPL).
يتم إجراء البحث على أساس البيانات التي تم الحصول عليها من قبل 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. تحتوي النظائر على الهيدروجين الذري (H) ، والبروتون ، والإلكترون ولا النيوترونات ، والهيدروجين الجزيئي (H2) – أو الديوتيريوم – يتكون من بروتون واحد ونيوترون وإلكترون واحد.
يتكثف الأخير فقط في السحب المدمجة نسبيًا ، والتي تشكل مناطق متجمدة حيث تظهر نجوم جديدة في النهاية.
https://www.youtube.com/watch؟v=sLX7HNclaFA
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:
“ساهم موقع الألياف في هذا النجاح. ما زلنا لا نعرف بالضبط كيف وصلت إلى هناك ، لكن الألياف امتدت لنحو 1600 سنة ضوئية تحت مستوى درب التبانة. سمحت لنا الأرصاد بتحديد سرعتها. غاز الهيدروجين.”
يوضح تحليل المجموعة أن المادة الموجودة في الألياف يبلغ متوسط سرعتها 54 كيلومترًا في الثانية.-1، حددوا بشكل أساسي عن طريق قياسه مقابل دوران قرص درب التبانة. وهذا يعني إشعاع يبلغ طوله الموجي 21 سمخط الهيدروجين“) مرئي في مقابل الخلفية الكونية ، مما يوضح البنية.
قال Henrik Futher ، رئيس THOR والمؤلف المشارك للدراسة: “لقد سمحت لنا الملاحظات بتحديد سرعة غاز الهيدروجين”. “سمح لنا هذا بإظهار أن السرعات في الألياف نادرًا ما تتباين.”
من هذا ، خلص الباحثون إلى أن ماجي كان نظامًا متماسكًا. تم إجراء هذه الاكتشافات بواسطة خوان د. ، عالم الفلك بجامعة فيينا والمؤلف المشارك للورقة. أكدت سولار الملاحظات التي تمت 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 المجوس يحتوي على حوالي 8 في المائة من الوزن الجزيئي للهيدروجين بالكتلة.
عند الفحص الدقيق ، لاحظ الفريق الاندماج مع الألياف في نقاط مختلفة ، مما أدى إلى استنتاج مفاده أن غاز الهيدروجين يتراكم في تلك المناطق على شكل سحب كبيرة. كما توقعوا أنه في تلك البيئة سوف يتكثف الغاز الذري تدريجياً في شكل جزيئي.
وأضاف سيد “مع ذلك ، لا تزال أسئلة كثيرة بلا إجابة”. “البيانات الإضافية ، التي نأمل أن تعطينا أدلة إضافية حول منطقة الغاز الجزيئي ، تنتظر بالفعل التحليل.”
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.
تم نشر هذه المقالة في الأصل الكون اليوم. واصل القراءة المقالة الأصلية.
