كشف علماء الفلك عن لغز تكوين مجموعة المجرات باستخدام مرصد ALMA
تم الكشف عن لحظة محورية في تاريخ الكون المبكر.
اكتشف علماء الفلك خزانًا كبيرًا من الغاز الساخن في مجموعة المجرات التي لا تزال تتشكل حول مجرة العنكبوت باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية (ALMA). هذا الاكتشاف الرائد هو أبعد اكتشاف لمثل هذا الغاز الساخن حتى الآن ويقدم رؤى حاسمة للتشكيل المبكر لعناقيد المجرات.
عناقيد المجرات ، التي تستضيف آلاف المجرات ، هي من بين أكبر الأجسام المعروفة في الكون. تحتوي على وسط داخل عنقود (ICM) من الغاز يفوق بكثير المجرات نفسها. حتى الآن ، لم تتم دراسة ICM إلا في مجموعات مجرية قريبة مكتملة التكوين . إن الكشف عن ICM في العناقيد الأولية البعيدة - عناقيد المجرات التي لا تزال تتشكل - يقدم لمحة عن مراحل تكوينها المبكرة.
بقيادة لوكا دي ماسكولو ، الباحث في جامعة تريست بإيطاليا ، يهدف الفريق إلى اكتشاف ICM في عنقود أولي من الكون المبكر. ركزوا على عنقود العنكبوت ، الذي كان يقع عندما كان عمر الكون 3 مليارات سنة فقط. اكتشف فريق دي ماسكولو ICM من خلال تأثير Sunyaev-Zeldovich الحراري (SZ) ، والذي يحدث عندما يمر الضوء من الخلفية الكونية الميكروية عبر ICM.
اكتشف الفريق أن عنقود العنكبوت يحتوي على خزان ضخم من الغاز الساخن عند عشرات الملايين من درجات الحرارة. على الرغم من اكتشاف الغاز البارد سابقًا في هذا العنقود الأولي ، إلا أن كتلة الغاز الساخن الموجودة في هذه الدراسة الجديدة تفوقه آلاف المرات.
يشير هذا الاكتشاف إلى أن العنقود الأولي لشبكة العنكبوت في طريقه إلى أن يصبح مجموعة مجرات ضخمة في حوالي 10 مليارات سنة ، مما يزيد كتلته بعشر مرات على الأقل.
هل تنتظر ثورة؟
يوضح توني مروزكوفسكي ، المؤلف المشارك للدراسة والباحث في ESO ، أن "هذا النظام يُظهر تباينات هائلة. سوف يدمر المكون الحراري الساخن الكثير من المكونات الباردة مع تطور النظام ، ونحن نشهد تحولًا دقيقًا." ويخلص إلى أنه "يوفر تأكيدًا بالملاحظة للتنبؤات النظرية القديمة حول تكوين أكبر الأجسام المرتبطة بالجاذبية في الكون."
توفر النتائج الأساس القيم للتعاون بين ALMA و ESO القادم من التلسكوب الكبير للغاية (ELT) ، مما أحدث ثورة في دراسة الهياكل مثل Spiderweb. باستخدام أحدث أدواته ، سيكون ELT قادرًا على النظر في العناقيد الأولية وتوفير معلومات مفصلة حول المجرات الموجودة فيها.
جنبًا إلى جنب مع قدرات ALMA لتتبع تشكيل ICM ، سيوفر هذا لمحة مهمة عن تجميع بعض أكبر الهياكل في الكون المبكر .
مجموعة أتاكاما كبيرة المليمتر / المتر (ALMA)
ALMA هي منشأة دولية لعلم الفلك. تشمل شراكتها ESO ، ومؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية ، والمعاهد الوطنية للعلوم الطبيعية في اليابان بالتعاون مع جمهورية تشيلي. يقود عمليات إنشاء ALMA وعملياتها من قبل ESO نيابة عن الدول الأعضاء فيها ، بواسطة المرصد الفلكي الراديوي الوطني في أمريكا الشمالية ، والمرصد الفلكي الوطني لليابان في شرق آسيا.
يعد الاكتشاف الرائد لمرصد ALMA لخزان الغاز الساخن في التكوين المبكر للعناقيد المجرية خطوة مهمة إلى الأمام في فهم تطور الهياكل الكونية. يقدم هذا الاكتشاف لمحة عن تاريخ الكون المبكر ، ويكشف كيف تبدأ مجموعات المجرات في التكون والنمو. الدقة والحساسية غير المسبوقة لـ ALMA تجعلها المنشأة الوحيدة القادرة على إجراء مثل هذا القياس للأسلاف البعيدين للعناقيد الضخمة ، مما يمهد الطريق للاكتشافات المستقبلية في مجال الفيزياء الفلكية.
