اكتشاف أربع عناقيد مجرية جديدة على بعد 10 مليارات سنة ضوئية

اكتشف فريق دولي من علماء الفلك باشراف جامعة Imperial College London أربع عناقيد (تجمعات) مجرية لم تكن معروفة مسبقا يمكن أن تحوي كل منها الاف المجرات المنفردة، تبعد هذه المجموعات حوالي 10 مليارات سنة ضوئية عن الارض وقد قاموا بذلك باستخدام طريقة جديدة لدمج البيانات من القمرين الصناعين بلانك وهيرشل التابعين لوكالة الفضاء الاوربية وذلك للتعرف على المجموعات المجرية التي كانت خارج مجال الرصد سابقاً.

ويعتقد الباحثون ان هذه الطريقة قد تستطيع الكشف على عدد كبير من العناقيد المجريّة قد يصل عددها حتى 2000 مجموعة، مما سوف يساعد على وضع خط زمني اكثر تفصيلا ووضوحاً عن كيفية تشكل المجموعات المجرية.

تعدّ العناقيد المجرية من اضخم البنى الكونية، بما تحتويه من مئات وحتى آلاف المجرات المرتبطة ببعضها بالجاذبية.ومع أن الفلكيين قد تمكنو من التعرف على عدة عناقيد مجريّة قريبة، سيتوجب عليهم العودة بالزمن للوراء أكثر لفهم طريقة تشكل هذه المجموعات. وهذا يعني البحث والتعرف على مجموعات تقع على مسافات أبعد عن الارض.

استغرق الضوء المنبعث عن أبعد هذه المجموعات الأربع الجديدة التي تعرف عليها الفريق أكثر من 10 مليارات سنة لكي يصل الينا، وهذا يعني أن الباحثين يرصدون الضوء المنبعث من المجموعات المجرية عندما كان عمر الكون 3 مليارات سنة ضوئية فقط (حيث يقدر عمر الكون بـ 13.8 مليار سنة تقريباً).

يقول الباحث المسؤول عن المشروع د. دايفد كليمنتس من قسم الفيزياء في جامعة Imperial College “على الرغم من اننا نستطيع رؤية المجرات المنفردة التي يعود عمرها لفترات زمنية أقدم، لكن حتى الان أبعد المجموعات المجرية التي تم رصدها من الفلكيين تعود لفترة كان عمر الكون فيها 4.5 مليار سنة وذلك لأنها تبعد تقريبا 9 مليارات سنين ضوئية. طريقتنا الجديدة قد تجاوزت هذا الرقم في أول اكتشاف ونعتقد بانها قادرة على كشف مسافات أبعد من ذلك حتى.”

يمكن تمييز المجموعات المجريّة الواقعة على تلك المسافات البعيدة عن بعضها لاحتواء مجراتها على كميات ضخمة من الغبار والغاز التي تتحول إلى النجوم. هذه العمليه تقوم باطلاق ضوء يتم رصده خلال عمليات المسح التي يقوم بها القمران الصناعيان المذكوران.

تقسم المجرات عادة إلى: مجرات اهليلجية تمتلك عدداً كبيراً من النجوم مقابل كمية قليلة من الغاز. والمجرات اللولبية، التي تنتمي اليها مجرتنا درب التبانة، والتي تحتوي على الكثير من الغبار والغاز. معظم المجموعات المجرية في الكون تتكون بشكل كبير من مجرات اهليلجية عملاقة حيث تم تحويل معظم الغبار والغاز إلى نجوم جديدة. "نحن نعتقد أن ما نراه في هذه المجموعات البعيدة هو مجرات اهليلجية عملاقة اخذة بالتشكل” يقول كليمنتس.

تمت عمليات الرصد باستخدام مستقبل الصور الطيفية والضوئية SPIREالموجود على القمر الصناعي Herschel كجزء من نظامه ماسح المجرات متعدد المستويات HerMES. يقول سيب اوليفر رئيس مشروع HerMES " الأمر المميز في نظام Herschel-SPIRE هو انه يمكننا من مسح مساحات واسعة من الفضاء وبحساسية ووضوح صورة كافيين لكشف مثل هذه الاشياء الرائعة. هذه النتيجة التي استحصل عليها د. كليمنتس هي مثال ممتاز عن النتائج التي كنا نأمل بالحصول عليها باستخدامه.”

يعتبر الباحثون في هذا المشروع هم من بين الأوائل الذين يدمجون معطيات من القمرين الصناعيين اللذان قاما بإنهاء مهمتهما السنة الماضية: القمر الصناعي Planck الذي قام بمسح السماء كاملة، و القمر الصناعي Herschel الذي قام بمسح مساحات محددة بتعمق اكثر.

استخدم الباحثون المعلومات من القمر الصناعي Planck لايجاد مصادر لانبعاثات أكبر الأطوال الموجية لمجال الأشعة تحت الحمراء ضمن مساحات قام بمسحها أيضاً القمر الصناعي Herschel ثم قاموا بمقاطعة النتائج من القمرين الصناعيين مع بعضها لدراسة مصادر تلك الأشعة بشكل معمّق اكثر.

ومن أصل 16 مصدراً تم تحديدها بواسطة الفريق كان معظمها مجرات منفردة معروفة سابقا. ولكن 4 من تلك المصادر وجد باستخدام البيانات المفصلة من القمر الصناعي Herschelأنها تتكون من مجموعات صغيرة من المصادر الخافته، مما يدل على أنها عناقيد مجريّة غير معروفة سابقا. ثم قام الفريق باستخدام بيانات اضافية موجودة مسبقا ومعلومات رصدية حديثة لتقدير بعد تلك المجموعات عن الارض وتقدير أي من تلك المجرات تجري فيها عمليات تشكيل نجوم جديدة.

يتطلع الباحثون الان الى رصد مجموعات مجريّة جديدة باستخدام تلك التقنية، في سياق هدفهم للنظر أبعد في ماضي المجرات باتجاه المراحل الأولى لتشكل المجموعات المجرية. وقد تضمن البحث علماء من بريطانيا، اسبانيا، اميركا، كندا، ايطاليا، وجنوب افريقيا وقد تم نشر البحث في مجلة Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

المصدر: هنا

الصورة لعنقود المجرات Abell 2218 ملتقطة عبر تلسكوب هابل.

مصدر الصورة: Andrew Fruchter (STScI) et al.، WFPC2، HST، NASA

حقوق الصورة: NASA