استخدم فريق من العلماء الأوروبيين مراصد افتراضية لمقارنة مشاهدات المجرات "النجمية" البعيدة المصنوعة في الأطوال الموجية الراديوية والأشعة السينية. هذه هي الدراسة الأولى التي تجمع بين أعلى درجات الدقة والحساسية وصور الأشعة السينية التي تخترق الغبار الذي يخفي مراكز بعض هذه المجرات البعيدة.
ركز الفريق على المجرات البعيدة حتى أن إشعاعها استغرق أكثر من ستة مليارات سنة للوصول إلينا. تُرى المجرات كما كانت عندما كانت أقل من نصف عمر الكون اليوم.
ستتحدث الدكتورة أنيتا ريتشاردز (مرصد جودريل بانك ، جامعة مانشستر) يوم الثلاثاء 5 أبريل في اجتماع RAS الوطني لعلم الفلك في برمنغهام ، وستشرح كيف استخدم الفريق مجموعة التلسكوبات الراديوية MERLIN في المملكة المتحدة والمصفوفة الكبيرة جدًا للتحقيق في كيفية تختلف المجرات في بداية الكون عن المجرات.
"إن أكثر المجرات النجمية النائية ، التي يطلق عليها ذلك بسبب ارتفاع معدل تكوين النجوم ، تنتج عادةً 1000 كتلة شمسية أو أكثر من النجوم سنويًا - على الأقل 50 مرة أكثر من أكثر المجرات المكونة للنجوم نشاطًا في الكون القريب". دكتور ريتشاردز.
"يبلغ طول كل منطقة انفجار نجمي بعيدة عشرات الآلاف من السنين الضوئية ، أي ما يعادل حوالي الربع الداخلي من مجرة درب التبانة - وهي أيضًا أكبر بكثير من أي مناطق مماثلة في الجزء الخاص بنا من الكون."
تم البحث عن الراديو في منطقة تعرف باسم تلسكوب هابل الفضائي ديب فيلد نورث - وهي رقعة من السماء أصغر من البدر تحتوي على عشرات الآلاف من المجرات.
بصرف النظر عن هابل ، تعد مصفوفات التلسكوب اللاسلكي هي الأدوات الوحيدة التي يمكنها رؤية الهياكل التفصيلية داخل هذه المجرات. علاوة على ذلك ، يمكن فقط لانبعاثات الراديو أو الأشعة السينية اختراق الغبار الكثيف في المناطق الداخلية لبعض هذه المجرات.
المصدران الرئيسيان للموجات الراديوية والأشعة السينية هما تكوين النجوم والانبعاثات من النوى المجرة النشطة (AGN) التي يتم إنشاؤها عند امتصاص المادة في ثقب أسود ضخم وطردها في الطائرات. وجد الفريق حوالي ضعف عدد الانفجارات النجمية مثل AGN ، حيث يمكن تمييزها في الصور الإذاعية.
المملكة المتحدة AstroGrid و AVO الأوروبي؟ أجزاء من المرصد الافتراضي الدولي - تم استخدامها للعثور على نظائر للمصادر الراديوية من مجموعة متنوعة من البيانات الأخرى التي تحتفظ بها المحفوظات والمراصد في جميع أنحاء العالم. وبهذه الطريقة تم اكتشاف أن 50 من مصادر الأشعة السينية البعيدة ذات الانزياحات الحمراء المقاسة قد تم اكتشافها أيضًا بواسطة مرصد شاندرا الفضائي.
جعلت أدوات المرصد الافتراضي من السهل حساب السطوع الداخلي للمصادر ، المصححة للمسافة والانزياح الأحمر. ومع ذلك ، وجد الفريق أنه لا توجد علاقة واضحة بين الراديو وإضاءة الأشعة السينية. كانت هذه مفاجأة نظرًا لوجود مثل هذا الارتباط في معظم المجرات النجمية المحلية.
تم العثور على بعض المصادر الراديوية الضعيفة لتنبعث معظم الأشعة السينية والعكس بالعكس - مما يشير إلى أن آليتين منفصلتين داخل كل مجرة تولد انبعاثات قوية في أقصى النقيضين من الطيف.
استخدم أعضاء فريق المرصد الافتراضي الأوروبي في وقت سابق بيانات الأشعة السينية وصور هابل للعثور على 47 AGN في حقل هابل العميق الشمالي. يبدو أن هذه الصور تظهر بشكل جانبي ، حتى أن الطوفان المغبر الذي يحيط بالثقب الأسود يمنع جميع الأشعة السينية الأكثر نشاطًا من الظهور في اتجاهنا.
قال ريتشاردز: "من المدهش أن 4 فقط من هؤلاء بدوا مثل AGN في الملاحظات الإذاعية". "10 كانت لها انبعاثات راديوية مميزة للانفجارات النجمية ، 4 لا يمكن تصنيفها ، والباقي لم يتم اكتشافه بواسطة التلسكوبات الراديوية."
تميل 10 هجينة سوبر ستار / AGN لتكون في انزياح أحمر أعلى؟ مشيرة إلى أنهم أبعد بكثير عن الأرض من بقية المجرات الراديوية. أكثر من نصفهم كانوا من الغامض؟ مصادر SCUBA. هذه الأجسام ساطعة للغاية عند أطوال موجية أقل بقليل من المليمتر ، ربما نتيجة لتسخين الغبار بقوة بسبب تكوين النجوم العنيف ، ولكنها غير مرئية تقريبًا لمعظم الأدوات الأخرى.
قال ريتشاردز: "استنتجنا أنه لم تكن هذه المجرات الشابة فقط تخضع لتكوين نجم أكثر عنفاً وممتدًا مما نراه اليوم ، لكنها كانت تغذي في نفس الوقت ثقوبًا سوداء نشطة فائقة الكتلة مسؤولة عن انبعاث الأشعة السينية".
"أحد الأدلة على أصل هذه الظاهرة هو أن تلسكوب هابل الفضائي غالبًا ما يكشف عن مجرتين مشوهتين أو أكثر مرتبطتين بهذه المصادر ، مما يشير إلى أن تفاعلات المجرات كانت أكثر شيوعًا عندما كان الكون صغيرًا. تؤدي التصادمات الناتجة عن سحب الغاز والغبار إلى تكوين النجوم وتغذي الثقب الأسود المركزي أيضًا.
"إن المجرات النجمية الحديثة ليست أبطأ فقط في تكوين النجوم ، ولكن غالبًا ما يكون لها AGN أكثر هدوءًا ، إن وجدت. هذا ليس مفاجئًا حيث يجب أن تنفجر الانفجارات الفائقة من الوقود بسرعة كبيرة (وفقًا للمعايير الكونية) ، عندما تتحول جميع المواد المتاحة إلى نجوم أو تسقط في الثقب الأسود.
المصدر الأصلي: RAS News Release
