اكتشاف علمي جديد.. رصد مجرة شبيهة بدرب التبانة

أظهرت صورة جديدة تم التقاطها باستخدام تلسكوب هابل الفضائي “بحرا” من النجوم بالقرب من مركز درب التبانة، هو عبارة عن عنقود نجمي كروي قديم.

ووفقا لموقع سبيس، يقول العلماء إن النجوم في هذه الصورة يبلغ عمرها نحو 12 مليار سنة، ما يجعلها من أقدم النجوم في الكون.

والعنقود النجمي الضخم، والذي يعرف بالتجمع النجمي الكروي أو العنقود النجمي المغلق، يسمى Pismis 26.

وأطلق عليه هذا الاسم نسبة إلى عالمة الفلك باريس بيشميش (Paris Pismis)، التي اكتشفت العناقيد النجمية في مرصد Tonantzintla في المكسيك منذ أكثر من 60 عاما.

وتأخذ النجوم في Pismis 26 بنية شبه كروية، ويبدو أن العنقود يحتوي على نجوم حمراء في الغالب، مع وجود القليل من النجوم الزرقاء الساطعة على طول الحواف، وتعود هذه الألوان جزئيا إلى عمر العنقود الذي يقدر بنحو 12 مليار سنة، ما يعني أنه يحتوي على العديد من أقدم النجوم في مجرتنا، إن لم يكن في الكون.

ومن المحتمل أن تكون هذه النجوم ذات اللون الأحمر أقدم بكثير من تلك ذات اللون الأزرق الساطع التي تعد نموذجية للنجوم الكبيرة والشابة السريعة الاحتراق والتي تموت مبكرا، أو النجم الأصفر الذي يمتد على الخط الفاصل بين الاثنين.

والعنقود أيضا شديد الفلزات، ما يعني أن نجومه تحتوي على مستويات أعلى من العناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم من النجوم مثل الشمس.

وعلى وجه الخصوص، يعتقد العلماء أن هذه النجوم غنية بالنيتروجين، ما يشير أيضا إلى أن تعداد نجوم العنقود الكروي يمتد إلى مجموعة من الأعمار، وفقا لبيان ناسا.

بالإضافة إلى ذلك، يأتي جزء من تلوين العنقود من ظاهرة تُعرف باسم الاحمرار، وهي نتيجة للغبار النجمي الكثيف الذي يحجب الضوء الأزرق ذا الموجة القصيرة بينما يسمح بمرور الضوء الأحمر ذي الموجة الأطول بسهولة أكبر.

ويقع Pismis 26 بالقرب من الانتفاخ المجري الذي يحيط بمنطقة الرامي أ* (Sagittarius A*)، الثقب الأسود الهائل في قلب مجرة درب التبانة. وهذا الجزء من المجرة ثقيل الغبار بشكل خاص، وذلك بفضل وجود الثقب الأسود وجاذبيته المذهلة، بالإضافة إلى كل المواد المحيطة به في الانتفاخ ومجال النجوم الكثيف الذي يحتويه.

أتاح العلماء اليوم الخميس إمكانية النظر لأول مرة لما أسموه “العملاق الجميل” الرابض في قلب مجرتنا “درب التبانة”، ونشروا صورة لثقب أسود ذي كتلة هائلة يلتهم أي مادة تدخل في نطاق جاذبيته.

والثقب الأسود المسمى “ساجيتارياس إيه” هو ثاني ثقب يتم تصويره على الإطلاق. وتم إنجاز هذا العمل الفريد من خلال نفس آلية التعاون الدولي التي اعتمدت على التلسكوب إيفنت هوريزون والتقطت في عام 2019 أول صورة على الإطلاق لثقب أسود في قلب مجرة أخرى.

أشادت عالمة الفلك بجامعة أريزونا، فريال أوزيل، في مؤتمر صحفي بواشنطن ، بما أطلقت عليه “أول صورة مباشرة للعملاق الجميل في وسط مجرتنا”، تظهر فيها حلقة متوهجة بالألوان الأحمر والأصفر والأبيض حول مركز أشد ظلاما وقتامة.

تزيد كتلة الثقب الأسود عن كتلة الشمس بمقدار 4 ملايين مثل ويقع على بعد 26000 سنة ضوئية أي 9.5 تريليون كيلومتر من الأرض.

والثقوب السوداء هي أجسام ذات كثافة غير عادية لها جاذبية هائلة لدرجة أنه لا يمكن حتى للضوء أن يفلت منها، مما يجعل مشاهدتها صعبة للغاية.

كشفت مراقبة مجموعة فريدة من النجوم على مشارف مجرة درب التبانة عن بقايا عنقود نجمي يعود إلى العصور المبكرة للكون، كان وجوده نفسه مستبعداً نظرياً، وفقًا لمعدّي دراسة نشرتها مجلة “نيتشر”.
وقال عالم الفيزياء الفلكية في مرصد ستراسبورج الفلكي نيكولا مارتان لوكالة فرانس برس “إن دراسة علم الآثار الخاص بالمجرّات تتطلب فهم ما امتصته مجرتنا عبر الزمن، ومعرفة أسسها”.
ويستلزم ذلك النظر بعيداً جداً في الفضاء وبالتالي في الوقت، على نحو ما يفعل تلسكوب هابل الفضائي وما سيفعله قريباً تلسكوب جيمس ويب، أو التمكن من العثور على ما يعادل “المتحجرات” على مسافات أقرب إلى كوكب الأرض.
وتنتمي مجموعة النجوم العشرين التي رصدها الفريق المتعدد الجنسية بقيادة نيكولا مارتان إلى هذه الفئة. وشرح الباحث أنها “من بين أولى النجوم التي تشكلت في الكون” “قبل أكثر من 12 مليار سنة ، وربما حتى أكثر من 13 ملياراً” ، أي مئات الملايين من السنين بعد الانفجار العظيم.

شريط من النجوم
وتمتد هذه النجوم على شكل “تيار” (سُميّ C19) ، وهو عبارة عن شريط من النجوم ناتج من حشد نجمي “مر بالقرب من مجرتنا وتمزقه”، على قول الباحث. ويمتد هذا الشريط اليوم على ألاف السنين الضوئية، على شكل ملحق بقرص مجرة درب التبانة.
واكتشف علماء الفلك هذه النجوم بفضل معدنيتها الشديدة الانخفاض التي تشكّل مقياساً لنسبة العناصر الكيميائية الأثقل من الهيدروجين والهيليوم في النجوم.
وتفيد نظرية تكوين النجوم بأن الهيدروجين والهيليوم وحدهما كانا يغذيان أولاها.
وأوضح مارتان، وهو المعدّ الرئيسي للدراسة التي نُشرت الأربعاء في مجلة “نيتشر”، أن “الأجيال المتعاقبة من النجوم تنتج خلال تشكُلها عناصر كيميائية أثقل في قلوبها”. وعندما يموت النجم، تثري هذه العناصر الغاز النجمي الذي يشهد ولادة نجوم أخرى ، مخصَباً هو الآخر بعناصر ثقيلة.

 النظرية والمراقبة 
وتشكّل شمسنا الحديثة العهد نسبياً إذ يبلغ عمرها 4,6 مليارات سنة ، مثالاً جيداً، إذ تحتوي على ما يزيد قليلاً عن 1,5 في المئة من هذه العناصر الثقيلة وأبرزها الكربون والأكسجين والحديد.
أما مجموعة النجوم التي رصدها نيكولا مارتان وزملاؤه فتحتوي نسبياً على 2500 مرة أقل من هذه العناصر، علماً أن “النماذج الحالية لتشكيل النجوم لا تعمل على ما يبدو بمعدنيات منخفضة كهذه” لتكوين عناقيد نجمية كتلك التي اكتشفها فريق العلماء.
ويعني ذلك أن النظرية يجب أن تواكب الملاحظة الآن. وحتى اليوم، لم يُكتشف في مجرة المرأة المسلسلة سوى عنقود نجمي واحد، ذي معدنية أقوى بكثير من C19 لكنها أدنى من العتبة النظرية.
ودقق علماء الفلك لتحديد C19 في بيانات من القمر الصناعي “غالا” الذي رسم إلى اليوم خرائط لأكثر من 1,5 مليار نجم في المجرة.
ثم دمجوا التيارات النجمية التي تم تحديدها بفضل برنامج “بريستين” الذي يستخدم تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي لقياس معدنية النجوم. وأصبح الجهد دولياً، مع سلسلة من الملاحظات لتحسين القياسات باستخدام التلسكوبين الكبيرين Gemini North في هاواي و GTC في جزر الكناري.
وسيتبع الفريق الآن خيطين، إذ سيدرس تيارات نجمية أخرى سبق رصدها وسيعمل على تنقيح قياسات التحليل الكيميائي لـ C19، في انتظار بدء تشغيل التلسكوب الأوروبي الكبير جداً ELT مستقبلاً (في غضون خمس سنوات).
وإذا لم تكن نجوم C19 تنتمي إلى الجيل الأول الذي ظهر في الكون، فمن الممكن أن تكون “تكونت من غاز لوثته النجوم الأولى”.