استخدم فريق من العلماء الأوروبيين المراصد الافتراضية لمقارنة أرصاد مجرات 'الانفجار النجمي' البعيدة التي تم إجراؤها في موجات الراديو والأشعة السينية. هذه هي الدراسة الأولى التي تجمع بين أعلى دقة وحساسية صور الراديو والأشعة السينية التي تخترق الغبار مختبئة في مراكز بعض هذه المجرات البعيدة.
ركز الفريق على المجرات البعيدة لدرجة أن إشعاعها استغرق أكثر من ستة مليارات سنة للوصول إلينا. تُرى المجرات كما كانت عندما كانت أقل من نصف عمر الكون اليوم.
تحدثت الدكتورة أنيتا ريتشاردز (مرصد جودريل بنك ، جامعة مانشستر) يوم الثلاثاء 5 أبريل في الاجتماع الوطني لعلم الفلك RAS في برمنغهام ، وسوف تشرح كيف استخدم الفريق مجموعة MERLIN في المملكة المتحدة من التلسكوبات الراديوية والمصفوفة الكبيرة جدًا للتحقيق في كيفية تختلف المجرات في بدايات الكون عن تلك المجاورة.
'المجرات النجمية البعيدة ، التي يُطلق عليها هذا الاسم بسبب معدل تكوينها العالي ، تنتج عادةً 1000 كتلة شمسية أو أكثر من النجوم سنويًا - على الأقل 50 مرة أكثر من المجرات الأكثر نشاطًا لتشكيل النجوم في الكون القريب ،' دكتور ريتشاردز.
'يبلغ عرض كل منطقة انفجارات نجمية بعيدة عشرات الآلاف من السنين الضوئية ، أي ما يعادل الربع الداخلي من مجرة درب التبانة - وهي أيضًا أكبر بكثير من أي منطقة من هذا القبيل موجودة في الجزء الخاص بنا من الكون.'
تم إجراء البحث اللاسلكي في منطقة تُعرف باسم تلسكوب هابل الفضائي Deep Field North - وهي بقعة من السماء أصغر من البدر وتحتوي على عشرات الآلاف من المجرات.
بصرف النظر عن هابل ، فإن مصفوفات التلسكوبات الراديوية هي الأدوات الوحيدة التي يمكنها رؤية الهياكل التفصيلية داخل هذه المجرات. علاوة على ذلك ، يمكن فقط للانبعاثات الراديوية أو الأشعة السينية اختراق الغبار الكثيف في المناطق الداخلية لبعض هذه المجرات.
المصدران الرئيسيان للموجات الراديوية والأشعة السينية هما تكوين النجوم والانبعاثات من نوى المجرة النشطة (AGN) التي تتولد عندما تُمتص المادة في ثقب أسود هائل وتُقذف في نفاثات. وجد الفريق حوالي ضعف عدد الانفجارات النجمية مثل النوى المجرية النشطة ، حيث يمكن تمييزها في صور الراديو.
المملكة المتحدة AstroGrid و AVO الأوروبية؟ أجزاء من المرصد الافتراضي الدولي - تم استخدامها للعثور على نظراء لمصادر الراديو من مجموعة متنوعة من البيانات الأخرى المحفوظة في الأرشيف والمراصد حول العالم. بهذه الطريقة ، اكتشف مرصد تشاندرا الفضائي أيضًا أن 50 مصدرًا بعيدًا للأشعة السينية ذات انزياح أحمر محسوب.
جعلت أدوات المرصد الافتراضي من السهل حساب السطوع الجوهري للمصادر ، وتصحيحه للمسافة والانزياح الأحمر. ومع ذلك ، وجد الفريق أنه لا توجد علاقة واضحة بين لمعان الراديو والأشعة السينية. كانت هذه مفاجأة نظرًا لوجود مثل هذا الارتباط في معظم المجرات النجمية المحلية.
تم العثور على بعض من أضعف المصادر الراديوية لإصدار معظم الأشعة السينية والعكس صحيح - مما يشير إلى أن آليتين منفصلتين داخل كل مجرة كانت تولد انبعاثات قوية في طرفي نقيض من الطيف.
استخدم أعضاء فريق المرصد الافتراضي الأوروبي في وقت سابق بيانات Chandra X-ray وصور Hubble للعثور على 47 AGN في حقل Hubble Deep Field North. بدت هذه وكأنها تُرى على الجانبين ، بحيث أن الحلقة المتربة المحيطة بالثقب الأسود حجبت جميع الأشعة السينية باستثناء الأشعة السينية الأكثر نشاطًا من الظهور في اتجاهنا.
قال ريتشاردز: 'من المدهش أن 4 فقط منها بدت مثل نوى مجرية نشطة في الملاحظات الإذاعية'. '10 كان لها انبعاثات راديو مميزة للانفجارات النجمية ، و 4 لا يمكن تصنيفها ، والباقي لم يتم اكتشافه بواسطة التلسكوبات الراديوية.'
تميل الهجينة العشرة فائقة الانفجار النجمي / النوى المجرية النشطة إلى أن تكون في انزياح أحمر أعلى؟ مشيرة إلى أنها أبعد بكثير عن الأرض من بقية المجرات الراديوية. وكان أكثر من نصفهم من بين مصادر 'سكوبا' الغامضة. تكون هذه الأجسام ساطعة للغاية عند أطوال موجية أقل بقليل من المليمتر ، ربما نتيجة تسخين الغبار بشدة من خلال تكوين نجم عنيف ، ولكنه غير مرئي تقريبًا لمعظم الأجهزة الأخرى.
قال ريتشاردز: 'خلصنا إلى أن هذه المجرات الشابة لم تخضع فقط لتشكيل نجمي أكثر عنفًا واتساعًا مما نراه اليوم ، ولكنها كانت تغذي في الوقت نفسه ثقوبًا سوداء نشطة وفائقة 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 مرتبطة بهذه المصادر ، مما يشير إلى أن تفاعلات المجرات كانت شائعة عندما كان الكون صغيرًا. تؤدي التصادمات التي تلت ذلك بين سحب الغاز والغبار إلى تكوين النجوم وتغذي أيضًا الثقب الأسود المركزي.
'المجرات النجمية الحديثة ليست فقط أبطأ في تكوين النجوم ، ولكن في الغالب لديها نوى نشطة أكثر هدوءًا ، إن وجدت. هذا ليس مفاجئًا لأن الانفجارات النجمية الفائقة يجب أن ينفد الوقود بسرعة كبيرة (وفقًا للمعايير الكونية) ، عندما تتحول جميع المواد المتاحة إلى نجوم أو سقطت في الثقب الأسود '.
المصدر الأصلي: بيان صحفي RAS
