كصحفي فلكي محترف ، قرأت كثيرا من الأوراق العلمية. تخيل دهشتي عندما علمت أن اثنين من أصدقائي ، وهما مصوران فلكيان بارزان ، يعملان بجد في القيام ببعض العلوم الزرقاء. إذا لم تكن على دراية بإنجازات كين كروفورد ور جاي جاي غاباني ، فستكون قريبًا. ادخل هنا ودعنا نخبرك لماذا "يهم" ...
وفقًا لتقارير كين ، فإن المادة المظلمة الباردة (أو CDM) هي نظرية مفادها أن معظم المواد في الكون لا يمكن رؤيتها (مظلمة) وأنها تتحرك ببطء شديد (بارد). إنها النظرية الرائدة التي تساعد في تفسير تكوين المجرات ومجموعات المجرات وحتى البنية الحالية المعروفة للكون. إحدى مشاكل النظرية هي أنها تتوقع كميات كبيرة من المجرات الساتلية الصغيرة التي تسمى المجرات القزمة. هذه المجرات الصغيرة هي حوالي 1000 من كتلة درب التبانة ولكن المشكلة هي أنها لم تتم ملاحظتها. إذا كانت هذه النظرية صحيحة ، فأين جميع الكميات الهائلة من المجرات القزمة التي يجب أن تكون هناك؟
أدخل صياد تيار النجوم المحترف ، الدكتور ديفيد مارتينيز-ديلجادو. ديفيد هو الباحث الرئيسي في مسح تيار المد والجزر النجمي في معهد ماكس بلانك في هايدلبرغ ، ألمانيا. يعتقد أن سبب عدم رؤيتنا لكميات كبيرة من المجرات القزمة هو أنها تمتصها (تأكلها) المجرات الأكبر كجزء من تكوين المجرات. إذا كان هذا صحيحًا ، فيجب أن نجد بقايا هذه الاندماجات في الملاحظات. ستظهر هذه البقايا كمسارات من حطام المجرة القزم تتكون في الغالب من النجوم. تسمى مسارات الحطام هذه تيارات النجوم.
"إن الهدف الرئيسي لمشروعنا هو التحقق مما إذا كان تواتر التدفقات حول المجرات الشبيهة بدرب التبانة في الكون المحلي متسقة مع نماذج CDM المشابهة لتلك الخاصة بالفيلم." يوضح د. مارتينيز دلغادو. ومع ذلك ، فإن تدمير المد والمجرات ليس كافيًا لحل مشكلة الأقمار الصناعية المفقودة في علم الكونيات. أفضل تفسير حتى الآن هو أن بعض هالات المادة المظلمة غير قادرة على تكوين النجوم في الداخل ، أي أن مجرتنا ستحيط بمئات قليلة من أقمار المادة المظلمة النقية. "
أدخل فريق المحترفين للصيد النجمى. حدد الفريق الدولي من علماء الفلك المحترفين بقيادة الدكتور ديفيد مارتينيز-ديلجادو تيارات النجوم الهائلة على محيط المجرات اللولبية القريبة. من خلال الصور العميقة ، أظهر عملية أكل لحوم البشر المجرية التي يعتقد أنها تحدث بين مجرة درب التبانة ومجرة القوس القزمة. هذا في الفناء الخلفي الخاص بنا! جزء من العمل هو استخدام النمذجة الحاسوبية لإظهار كيف تدمج المجرات الكبيرة وتمتص المجرات الأصغر.
"يعتمد نهجنا في المراقبة على الرسوم البيانية لحجم اللون العميق التي توفر مسافات دقيقة ، وسطوع السطح ، وخصائص السكان النجمية في المنطقة المدروسة من هذا التيار المد والجزر." يقول الدكتور مارتينيز دلغادو (وآخرون). "هذه الاكتشافات هي أيضًا دليل ملاحظ قوي على أن تيار المد والجزر الذي اكتشفه مسح Sloan Digitized Sky Survey عبارة عن مادة مجردة من قزم القوس وتدعم فكرة أن تيار المد والجزر يلف درب التبانة تمامًا في مدار قطبي تقريبًا. نؤكد أيضًا هذه الاكتشافات عن طريق تشغيل المحاكاة العددية لقزم القوس بالإضافة إلى درب التبانة. يعيد هذا النموذج استنساخ الوضع الحالي وسرعة الجسم الرئيسي القوس ويقدم تيار مد وجزر طويل شكله تفاعل المد والجزر مع درب التبانة.
أدخل فريق الهواة بقيادة R. Jay Gabany. قام ديفيد بتجنيد مجموعة صغيرة من المصورين الفلكيين الهواة للمساعدة في البحث عن هذه الحفريات النجمية والرقص الكوني حول المجرات القريبة واكتشافها ، وبالتالي يوضح سبب وجود عدد قليل جدًا من المجرات القزمة التي يمكن العثور عليها.
"لقد أدت ملاحظاتنا إلى اكتشاف ستة هياكل عملاقة ونجمية لم يتم اكتشافها سابقًا في هالات عدة مجرات من المحتمل أن تكون مرتبطة بحطام الأقمار الصناعية التي تعطلت بشكل كبير في الماضي البعيد. بالإضافة إلى ذلك ، أكدنا أيضًا على العديد من الهياكل النجمية الهائلة التي تم الإبلاغ عنها سابقًا في الأدبيات ، ولكن لم يتم تفسيرها من قبل على أنها تيارات مدية. يقول الفريق. تقدم مجموعتنا من المجرات مجموعة متنوعة من الظواهر المدية التي تتميز بخصائص مورفولوجية متنوعة بشكل لافت. بالإضافة إلى تحديد الميزات الدائرية الرائعة التي تشبه مجرى القوس المحيط بدرب التبانة ، كشفت ملاحظاتنا عن هياكل ضخمة تمد عشرات الكيلوبارسك إلى هالات اللولب المركزي لمضيفهم. لقد وجدنا أيضًا قذائف نائية وسحب عملاقة من الحطام داخل هالات المجرة ، وميزات تشبه النفاثة تنبثق من أقراص مجرة وهياكل واسعة النطاق منتشرة ترتبط تقريبًا بالتأكيد بقايا الأقمار الصناعية القديمة ، المتعطلة تمامًا. جنبا إلى جنب مع هذه البقايا من الصحابة البالية التي يحتمل أن تكون طويلة ، التقط مسحنا أيضًا الأقمار الصناعية الباقية التي تم القبض عليها في حالة اختلال المد والجزر. تعرض بعض هذه الذيل ذيول طويلة تمتد بعيدًا عن الساتل السلف مشابهًا جدًا للتنبؤات التي توقعتها المحاكاة الكونية. "
هل يمكنك أن تتخيل كم هو مثير أن تكون جزءًا من العلم الأزرق العميق؟ إنه شيء واحد أن تكون مصورًا فلكيًا جيدًا - حتى أن تكون مصورًا فلكيًا استثنائيًا - ولكن الحصول على صورك ومعالجتك لتكون ذات جودة عالية لتكون مساهمة في البحث الفلكي الحقيقي سيكون شرفًا لا يصدق. فقط اسأل كين كروفورد ...
"قبل عدة سنوات ، طُلب مني أن أصبح جزءًا من هذا الفريق وقدمت مساهمات عديدة في المسح. يسعدني أن أعلن أن مساهمتي الأخيرة قد أسفرت عن رسالة مهنية قبلتها مؤخرًا المجلة الفلكية. " تعليقات كين. "هناك بعض الأشياء التي تجعل هذا الأمر مميزًا للغاية. الأول ، هو أن كارلوس فرينك مدير معهد علم الكونيات الحسابي في جامعة دورهام (المملكة المتحدة) وفريقه وجدوا أن صورتي المجرة NGC7600 كانت مماثلة بما يكفي للمساعدة في التحقق من صحة نموذج الكمبيوتر (محاكاة) لكيفية تشكل المجرات الأكبر عن طريق امتصاص الأقمار الصناعية المجرات القزمة ولماذا لا نرى عددًا كبيرًا من المجرات القزمة اليوم. "
وقد ظهر الدكتور كارلوس فرينك في العديد من البرامج التلفزيونية على علم و اكتشاف القنوات ، على سبيل المثال لا الحصر ، لشرح وإظهار بعض هذه المحاكاة المذهلة. وهو مدير معهد علم الكونيات الحاسوبية في جامعة دورهام (المملكة المتحدة) ، وكان أحد الفائزين بجائزة الكوزمولوجيا لعام 2011 لمؤسسة بيتر وباتريشيا غروبر.
لقد أصبح نموذج المادة المظلمة الباردة الصورة النظرية الرائدة لتشكيل البنية في الكون. هذا النموذج ، إلى جانب نظرية التضخم الكوني ، يقدم تنبؤًا واضحًا للظروف الأولية لتكوين الهيكل ويتنبأ بأن الهياكل تنمو بشكل هرمي من خلال عدم استقرار الجاذبية. يقول فرينك (وآخرون). "يتطلب اختبار هذا النموذج إمكانية مقارنة القياسات الدقيقة التي تقدمها عمليات مسح المجرات بالحسابات النظرية القوية والدقيقة بنفس القدر."
ويتطلب تصويرًا دقيقًا جدًا للدراسات. وبحسب الفريق ، تم إجراء هذا المسح التجريبي مع ثلاثة مراصد مملوكة للقطاع الخاص مجهزة بمقاريب متواضعة الحجم تقع في الولايات المتحدة الأمريكية وأستراليا. يتميز كل موقع مراقبة بأجواء مظلمة وواضحة للغاية مع رؤية ذلك بشكل روتيني عند 1.5 ثانية قوسية وأقل من ذلك في كثير من الأحيان. يتم تصنيع هذه التلسكوبات بواسطة RC Optical Systems وتتبع تصميم Ritchey-Chretien الكلاسيكي. تتم إدارة المراصد بأجهزة كمبيوتر في الموقع تسمح بالتشغيل والتحكم عن بُعد من أي موقع عالمي مع وصول إلى الويب عالي النطاق. يستخدم كل مرصد برمجيات تحكم عن بعد مثبتة ومتوفرة على نطاق واسع. يتم تنفيذ التنسيق الآلي لجميع وظائف المرصد والأدوات ، بما في ذلك اكتساب الهدف المتعدد وتشغيل البيانات باستخدام برامج البرمجة النصية المتاحة. تم استخدام استخدام إضافي لأداة ميدانية واسعة لتلك المجرات ذات الحجم الزاوي الممتد. لهذا الغرض ، اختاروا Astro Physics Starfire 160EDF6 ، وهو عبارة عن منكسر بؤري قصير (f / 7) 16 سم يوفر مجال رؤية يبلغ 73.7 × 110.6 أركمين. لكن الأمر أكثر من مجرد التقاط صورة. يحتاج المصور الفلكي أن يفهم تمامًا ما يجب استخراجه من التعرض. إنه أكثر من مجرد التقاط "صورة جميلة" ... إنه ما يهم.
تكوين المجرات الصدفية في عالم المادة المظلمة الباردة من كينيث كروفورد على Vimeo.
"تحتوي المجرة التي أريد أن أريكم إياها على بعض الميزات الخاصة تسمى" الأصداف ". كان علي أن أتصور عميقا للغاية لاكتشاف هذه الهياكل ومعالجتها بعناية حتى تتمكن من رؤية الهياكل الدقيقة في الداخل. " يشرح كروفورد. "اسم المجرة هو NGC7600 وهذه الهياكل الصدفية لم يتم التقاطها أيضًا في هذه المجرة من قبل. يوضح الفيلم أعلاه صورتي NGC7600 التي تمزج في المحاكاة عند النقطة تقريبًا عندما تبدأ القذائف في التكون. يظهر الفيلم أدناه المحاكاة الكاملة ".
"إن ما يكسر هو أن المحاكاة تستخدم نظرية المادة المظلمة الباردة التي تمثل هالات المادة المظلمة في المجرات ، وكما ترون ، فهي مقنعة للغاية." يختتم كروفورد. "إذن أنت جميعًا تعرف لماذا لا نلاحظ الكثير من المجرات القزمة في الكون."
ولكن ، يمكننا ملاحظة بعض العلوم المذهلة التي قام بها بعض الأصدقاء المذهلين للغاية. هذا ما يهم ...
لمزيد من القراءة: تتبع تيار المد والجزر الشمالي للمجرة القوس الكروية القوس ، وتيارات المد والجزر النجمية في المجرات اللولبية من الحجم المحلي ، كارلوس فرينك ، محاكاة تكوين وتطور وتجميع المجرات والكوازارات ، وتشكيل مجرات قذيفة مماثلة إلى NGC 7600 في الكون المظلم في المادة المظلمة الباردة ، صور Star Stream Survey بقلم كين كروفورد وتأكد من الاطلاع على الصورة بالحجم الكامل القابلة للتكبير لـ NGC 7600 التي قام بها كين كروفورد. نشكركم جزيل الشكر على مشاركة عملك معنا!
