مجرة فاشلة العثور على أول هالة نجمية بدون نجوم

اكتشف هابل نوعًا جديدًا من الأجسام الفلكية، وهي سحابة غازية عديمة النجوم تحملها مادة مظلمة، ويُعتقد أنها من بقايا المراحل الأولى من تكوين المجرة.

أصبح الجسم، المسمى بشكل غير رسمي Cloud-9، أول اكتشاف مؤكد لمثل هذا الهيكل في الكون. تم نشر مقال حول هذا الاكتشاف في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

يقول أليخاندرو بينيتيز لامباي من جامعة ميلانو بيكوكا: “هذه قصة مجرة ​​أخطأت. في العلم، غالبًا ما نتعلم من الإخفاقات أكثر من النجاحات. في هذه الحالة، غياب النجوم هو ما يؤكد النظرية. وهذا يشير إلى أننا وجدنا في الكون المحلي “لبنة البناء” الأساسية لمجرة لم تتشكل أبدًا”.

“هذه السحابة هي نافذة على الكون المظلم. نحن نعلم من الناحية النظرية أن معظم كتلة الكون يجب أن تأتي من المادة المظلمة، ولكن من الصعب اكتشافها لأنها لا ينبعث منها ضوء. يضيف عالم الفلك أندرو فوكس من “السحابة 9″ لمحة نادرة داخل سحابة تهيمن عليها المادة المظلمة”. وكالة الفضاء الأوروبية.

فقط بفضل هابل

ينتمي الجسم إلى فئة سحب الهيدروجين المحايدة المقيدة بإعادة التأين (Reionization-Limited H I Cloud – RELHIC). يشير الاختصار “HI” إلى الهيدروجين المحايد، بينما يصف “RELHIC” سحابة الهيدروجين البدائية التي خلفتها الأيام الأولى للكون، وهي بقايا لم تولد نجومًا أبدًا.

لقد ظل العلماء يبحثون منذ سنوات عن أدلة على وجود مثل هذه الأجسام “الشبحية” المتوقعة نظريًا. ولكن فقط من خلال توجيه هابل نحو هذه السحابة، أصبحوا مقتنعين بعدم وجود نجوم فيها حقًا.

وأوضح المؤلف الرئيسي جاغانديب أناند من معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI): “قبل ملاحظات هابل، كان من الممكن افتراض أن هذه كانت مجرد مجرة ​​قزمة خافتة لا تستطيع التلسكوبات الأرضية رؤيتها – لم تكن حساسيتها كافية لرؤية النجوم. ولكن بفضل كاميرا ACS الموجودة على هابل، تمكنا من التأكد من عدم وجود شيء هناك”.

كان اكتشاف هذه السحابة الأثرية بمثابة مفاجأة. وقالت راشيل بيتون من STScI، وهي أيضًا جزء من فريق البحث: “قد يكون هناك عدد قليل من المنازل المهجورة بين جيراننا في المجرة”.

يُعتقد أن RELHICs عبارة عن سحب من المادة المظلمة فشلت في تجميع ما يكفي من الغاز لتكوين النجوم. إنها توفر نافذة على المراحل المبكرة من تكوين المجرات. يشير اكتشاف Cloud-9 إلى احتمال وجود العديد من الهياكل الصغيرة الأخرى التي تهيمن عليها المادة المظلمة، مثل “المجرات الفاشلة”.

لقد درس علماء الفيزياء الفلكية منذ فترة طويلة سحب الهيدروجين بالقرب من درب التبانة. وهي بشكل عام كبيرة جدًا وغير منتظمة الشكل. Cloud-9 أصغر بكثير وأكثر إحكاما ودائرية – أي أنه ليس مثل الآخرين على الإطلاق.

يتكون قلب الجسم من الهيدروجين المحايد ويبلغ قطره حوالي 4900 سنة ضوئية. تبلغ كتلة الهيدروجين في Cloud-9 حوالي مليون مرة كتلة الشمس. لكن إذا كان ضغط الغاز يوازن بين جاذبية سحابة المادة المظلمة (وكل شيء يشير إلى ذلك)، فيجب أن تتكون السحابة 9 في الغالب من مادة مظلمة ذات كتلة إجمالية تبلغ حوالي 5 مليارات كتلة شمسية.

جالاكسي فاشل

تم اكتشاف Cloud-9 قبل ثلاث سنوات خلال عمليات الرصد الراديوي باستخدام تلسكوب FAST الكروي ذي الفتحة 500 متر في الصين؛ تم تأكيد هذا الاكتشاف لاحقًا بواسطة تلسكوب Green Bank ونظام التلسكوب الراديوي VLA في الولايات المتحدة الأمريكية. اسم Cloud-9 ليس له معنى خاص، فقد تم إعطاؤه ببساطة بالترتيب: فهو السحابة الغازية التاسعة المكتشفة على مشارف المجرة الحلزونية القريبة M94.

السحابة قريبة من M94 ومن المحتمل أنها متصلة بها فعليًا. تُظهر البيانات عالية الدقة تشوهات طفيفة في توزيع الغاز، مما قد يشير إلى التفاعل بين السحابة والمجرة.

في المستقبل، قد تتمكن السحابة 9 من التحول إلى مجرة، إذا أصبحت أكثر ضخامة. ولو كانت أكبر لانهارت وتشكلت نجومًا وأصبحت مجرة ​​عادية، تمامًا مثل كل المجرات الأخرى. ولو كانت أصغر حجمًا، لكان من الممكن أن يتفرق الغاز ويتأين، ولن يتبقى شيء تقريبًا من السحابة. لكن السحابة 9 تقع في الوسط الذهبي، لذلك يمكن أن تظل RELHIC أو تتطور أكثر.

ويثير هذا الاكتشاف الآمال في اكتشاف “مجرات فاشلة” أو “آثار” أخرى، مما سيجلب معرفة جديدة حول الكون المبكر وفيزياء المادة المظلمة.