تكنولوجيا – مجرة بعيدة تكشف قصص النجوم من مهدها إلى موتها

حدد علماء الفلك ما يمكن أن يكون أبعد موقع شوهد على الإطلاق لولادة النجوم وموتها. 

وعندما تصل النجوم إلى نهاية إمدادها بالوقود ، المستخدم في عمليات الاندماج النووي الذاتية ، تنهار نواها  بينما تندلع طبقاتها الخارجية بشكل متفجر إلى الخارج فيما يُعرف باسم المستعر الأعظم، و أدت انفجارات السوبرنوفا هذه إلى نشر العناصر التي شكلتها النجوم خلال حياتها في جميع أنحاء محيط الأجسام النجمية. تشكل هذه العناصر سحبًا ضخمة من الغاز تسمى السدم ، حيث تنهار المناطق شديدة الكثافة والباردة إلى نجوم ولادة. وهذا يعني أن هذه العناصر تصبح اللبنات الأساسية للجيل القادم من النجوم ، لذلك يمكن أن يكشف حطام المستعر الأعظم عن المناطق التي تحدث فيها إعادة التدوير النجمية.

وهكذا ، فإن هذا الاكتشاف الأخير للمهدات والمقابر النجمية داخل السديم البينجمي البعيد يمكن أن يساعد علماء الفلك على فهم أفضل لدورات الحياة النجمية التي تلعب داخل السحب الضخمة التي كانت موجودة عندما كان الكون في مهده.

وتم إجراء الملاحظات الجديدة من قبل فريق من علماء الفلك بقيادة عالم جامعة ناغويا ، يويتشي تامورا ، باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية (ALMA) ، الواقعة في منطقة صحراء أتاكاما في شمال تشيلي.

لاحظ الفريق سابقًا هذا السديم البعيد والمبكر ، حيث التقط موجات الراديو المنبعثة من الأكسجين والغبار. يمكن أن يكشف توزيع مثل هذه المادة عن كيفية انتشار مواقع الولادة والموت النجمية عبر السحب البينجمية ، ولكن في ذلك الوقت ، لم يكن لدى الفريق الدقة اللازمة لمراقبة البنية السدمية الكاملة.

ومع ذلك فقد تغير ذلك عندما قام الباحثون بتكبير الصورة على MACS0416_Y1 وراقبوها لمدة 28 ساعة باستخدام ALMA. 

كشفت هذه العملية المطولة أن مناطق انبعاثات الغبار والأكسجين في السديم تنسج حول بعضها البعض مع تجنب الاتصال الوثيق. قد يكون هذا نتيجة للإشعاع فوق البنفسجي المكثف من النجوم المتكونة حديثًا داخل السديم الذي يجرد بقوة الإلكترونات من الذرات في الغاز المحيط ، وهي عملية تسمى التأين. 

وأظهر قياس حركة الغاز في السديم أيضًا لعلماء الفلك كيف أن هذه بيئة يمكن أن يولد فيها العديد من النجوم معًا في مجموعات جماعية. 

بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف الفريق تجويفًا ضخمًا داخل المناطق التي يسيطر عليها الغبار في السديم والذي يبدو أنه يبلغ عرضه حوالي 1000 سنة ضوئية. يمكن أن يكون هذا التجويف فقاعة هائلة ، أو ثقبًا ضخمًا في السديم المعروف بحدوثه في مناطق تتواجد فيها النجوم الضخمة معًا.

كلما زاد حجم النجم ، زادت سرعة احتراق وقوده من أجل الاندماج النووي ، مما أدى في النهاية إلى انفجار سوبر نوفا أكبر عندما يموت. إذا تكررت انفجارات السوبرنوفا هذه ، فيمكن أن يكون لها تأثير إزالة الغاز والغبار في المنطقة المجاورة وإنشاء تلك الفراغات الفقاعية الفائقة مثل تلك التي رصدها الفريق.

وهذا يعني أنه في حين أن المحلاق المحبوكة للغاز في السديم تمثل مواقع الولادة النجمية ، فإن هذا الفراغ الكبير في نفس السحابة الضخمة من المادة قد يشير إلى الموت النجمي على نطاق واسع – مما يجعل هذا السديم البعيد مهدًا وقبرًا للنجوم. 

ولم يكن اكتشاف بنية السديم في مجرة ​​قديمة كانت موجودة قبل 13.2 مليار سنة في الكون البالغ من العمر 13.8 مليار عام إنجازًا بسيطًا ، حتى بالنسبة لأداة قوية مثل ALMA.