انفجار أشعة جاما ينير سرًا جديدًا في المجرات المبكرة

استخدم فريق دولي من علماء الفلك الضوء القصير والرائع لتفجير أشعة غاما البعيد المسمى GRB 090323 كمسبر لدراسة تكوين المجرات في الكون الشاب. من المثير للدهشة أن الرصدات الجديدة - المصنوعة من التلسكوب الأوروبي الكبير المرصد الجنوبي (ESO) - قد كشفت عن مجرتين أغنى في العناصر الكيميائية الأثقل من شمسنا.

قد تكون المجرتان في طور الاندماج. مثل هذه الأحداث في الكون المبكر ستقود إلى تكوين العديد من النجوم الجديدة وقد تكون السبب وراء انفجار أشعة جاما.

انقر على الصورة أدناه للحصول على عرض موسع.

يظهر انطباع هذا الفنان مجرتين في بداية الكون. الانفجار الرائع على اليسار هو انفجار أشعة جاما. ينتقل الضوء عبر كلا المجرات في طريقه إلى الأرض (خارج الإطار إلى اليمين). أظهر تحليل الضوء أن هاتين المجرتين غنية بشكل ملحوظ بالعناصر الكيميائية الأثقل. صورة الائتمان: ESO / L. Calçada

ظهرت الدراسة في 19 أكتوبر 2011 ، في إشعارات شهرية للجمعية الفلكية الملكية .

انفجارات أشعة جاما هي ألمع الانفجارات في الكون. يتم رصدها أولاً بواسطة مراصد تدور حول الكشف عن الاندفاع الأولي الأولي لأشعة جاما. يركز علماء الفلك على الفور مع التلسكوبات الأرضية ، والتي يمكنها اكتشاف الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء التي تنبعث منها الرشقات خلال الساعات والأيام اللاحقة.

تظهر ملاحظات VLT أن الضوء اللامع الصادر عن GRB 090323 قد مر عبر مجرة ​​المضيف الخاصة به ومجرة أخرى قريبة. تظهر هذه المجرات كما كانت قبل حوالي 12 مليار سنة. نادراً ما يتم اكتشاف مثل هذه المجرات البعيدة في مرأى ومسمع من انفجار أشعة جاما.

عندما يمر الضوء المنبعث من انفجار أشعة غاما عبر المجرتين في الطريق إلى الأرض (خارج الإطار إلى اليمين) ، يتم امتصاص بعض الألوان بواسطة غاز بارد في المجرات ، تاركة خطوط داكنة مميزة في الطيف. كشفت دراسة متأنية لهذه الأطياف أن هاتين المجرتين غنية بشكل ملحوظ بالعناصر الكيميائية الأثقل. صورة الائتمان: ESO / L. Calçada

قالت ساندرا سافاجليو ، معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض والمؤلف الرئيسي:

عندما درسنا الضوء من انفجار أشعة جاما هذا ، لم نكن نعرف ما الذي قد نجده. كانت مفاجأة أن الغاز البارد في هاتين المجرتين في بداية الكون أثبت أنه يحتوي على تركيبة كيميائية غير متوقعة. هذه المجرات لها عناصر ثقيلة أكثر من أي وقت مضى في مجرة ​​في وقت مبكر من تطور الكون. لم نكن نتوقع أن يكون الكون ناضجًا جدًا ، لذلك تطورت كيميائياً ، في وقت مبكر جدًا.

عندما يمر الضوء المنبعث من انفجار أشعة غاما عبر المجرات ، كان الغاز هناك يعمل كفلتر ويمتص بعض الضوء من انفجار أشعة غاما عند أطوال موجية معينة. وبدون انفجار أشعة جاما ، فإن هذه المجرات الخافتة ستكون غير مرئية. من خلال تحليل بصمات الأصابع بعناية من عناصر كيميائية مختلفة ، تمكن الفريق من تحديد تركيبة الغاز البارد في هذه المجرات البعيدة للغاية ، وعلى وجه الخصوص ، كم كانت غنية بالعناصر الثقيلة.

من المتوقع أن تحتوي المجرات في الكون الصغير على كميات أصغر من العناصر الأثقل من المجرات في الوقت الحاضر ، مثل درب التبانة. يتم إنتاج العناصر الأثقل أثناء حياة وموت أجيال من النجوم ، مما يثري الغاز تدريجيا في المجرات. يمكن لعلماء الفلك استخدام التخصيب الكيميائي في المجرات للإشارة إلى مدى بقائهم في حياتهم.

لكن الملاحظات الجديدة ، بشكل مدهش ، كشفت أن بعض المجرات كانت غنية جدًا بالعناصر الثقيلة بعد أقل من ملياري سنة من الانفجار الكبير.

يجب أن يكون الزوجان المجريان المكتشفان حديثًا يشكلان نجومًا جديدة بمعدل هائل ، لإثراء الغاز البارد بنفس القوة والسرعة كما تظهر النتائج. نظرًا لأن المجرتين قريبتان من بعضهما البعض ، فقد يكونان في طور الاندماج ، مما قد يؤدي أيضًا إلى تكوين النجوم عندما تصطدم سحب الغاز. تدعم النتائج الجديدة فكرة أن انفجارات أشعة جاما قد تترافق مع تكوين نجم قوي وواسع النطاق.

خلاصة القول: كشفت عمليات الرصد التي أجرتها شركة GRB 090323 ، وهي عبارة عن انفجار أشعة غاما تمت دراسته بواسطة تلسكوب كبير جدًا ESO ، أن مجرتين في الكون المبكر أغنى بعناصر كيميائية أثقل من الشمس. تظهر نتائج الدراسة التي أجراها فريق دولي في 19 أكتوبر 2011 ، إصدار الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية .

اقرأ المزيد في المرصد الجنوبي الأوروبي

اقرأ المزيد في معهد نيلز بور

جاء فلاش أشعة جاما من تمزيق النجمة بواسطة الثقب الأسود

هل رأينا حفرة بيضاء؟

مرشح جديد للكائن البعيد في الكون

صورة مذهلة لعيون العذراء الكونية