هل سمعت عن "الحفريات الحية"؟ إن أسماك الكولاكانث ، وشجرة الجنكة ، والخلدان ، والعديد من الأنواع الأخرى هي أنواع حية اليوم تبدو مشابهة لتلك الموجودة في الأحافير ، في الصخور التي يصل عمرها إلى مئات الملايين من السنين.
الآن دمج النتائج من تلسكوب هابل الفضائي ، Spitzer ، Galaxy Evolution Explorer (GALEX) ، و Swift تظهر أن هناك "أحافير المجرات الحية" في الفناء الخلفي الخاص بنا!
Hickson Compact Group 31 هي واحدة من 100 مجموعة مجرات مدمجة مفهرسة من قبل الفلكي الكندي بول هيكسون. تُظهر الدراسة الأخيرة التي أجرتها لهم - بقيادة سارة غالاغر من جامعة ويسترن أونتاريو في لندن ، أونتاريو - أن المجرات القزمة الأربعة الموجودة في طريقها للتجمع (أو "الدمج" كما يقول الفلكيون).
عادة ما تُرى مثل هذه اللقاءات بين المجرات القزمة على بعد مليارات السنين الضوئية ، وبالتالي حدثت قبل مليارات السنين. لكن هذه المجرات قريبة نسبيًا ، على بعد 166 مليون سنة ضوئية فقط.
توفر الصور الجديدة لهذا الرباعي بواسطة تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا نافذة على سنوات تكوين الكون عندما كان تراكم المجرات الكبيرة من كتل البناء الأصغر أمرًا شائعًا.
لقد عرف الفلكيون لعقود من الزمن أن هذه المجرات القزمة تجذب بعضها البعض بشكل جاذبي. تم تمديد أشكالها الحلزونية الكلاسيكية مثل الحلوى ، مما أدى إلى سحب مجموعات طويلة من الغاز والغبار. ألمع شيء في صورة هابل هو في الواقع مجرتين متصادمتين. النظام بأكمله متوهج مع عاصفة ولادة نجمية ، يتم تشغيلها عند ضغط غاز الهيدروجين عن طريق المواجهات الوثيقة بين المجرات وانهيارها لتشكيل النجوم.
أضافت ملاحظات هابل أدلة مهمة على قصة هذه المجموعة المتفاعلة ، مما سمح لعلماء الفلك بتحديد موعد بدء اللقاء والتنبؤ بالاندماج في المستقبل.
"وجدنا أقدم النجوم في عدد قليل من مجموعات النجوم الكروية القديمة التي يعود تاريخها إلى حوالي 10 مليار سنة مضت. لذلك ، نعلم أن النظام كان موجودًا منذ فترة "، كما يقول غالاغر. "معظم المجرات القزمة الأخرى مثل هذه تفاعلت قبل مليارات السنين ، لكن هذه المجرات تتجمع للتو للمرة الأولى. هذا اللقاء مستمر منذ بضع مئات الملايين من السنين ، في غمضة عين في التاريخ الكوني. إنه مثال محلي نادر للغاية لما نعتقد أنه حدث شائع جدًا في الكون البعيد. "
وبعبارة أخرى ، أحفورة حية.
في كل مكان نظر فيه علماء الفلك في هذه المجموعة وجدوا دفعات من مجموعات النجوم النجمية والمناطق المليئة بمولود النجوم. النظام بأكمله غني بغاز الهيدروجين الذي تصنع منه النجوم. استخدمت غالاغر وفريقها كاميرا هابل المتقدمة للاستطلاعات لحل أصغر المجموعات وأكثرها سطوعًا ، مما سمح لها بحساب أعمار المجموعات ، وتتبع تاريخ تكوين النجوم ، وتحديد أن المجرات تمر بالمراحل النهائية لتجميع المجرات .
تم تعزيز التحليل بواسطة بيانات الأشعة تحت الحمراء من تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا والملاحظات فوق البنفسجية من Galaxy Evolution Explorer (GALEX) والقمر الصناعي Swift التابع لناسا. ساعدت هذه البيانات علماء الفلك على قياس إجمالي كمية تشكل النجوم في النظام. يضيف غالاغر: "يمتلك هابل الحدة لحل مجموعات النجوم الفردية ، مما سمح لنا بتحديد عمر المجموعات".
يكشف هابل عن أن أكثر المجموعات سطوعًا ، وهي مجموعات ضخمة تمتلك كل منها 100 ألف نجم على الأقل ، يقل عمرها عن 10 ملايين سنة. تتغذى النجوم من الكثير من الغازات. يُظهر قياس محتوى الغاز أنه لم يتم استخدام سوى القليل جدًا - وهو دليل إضافي على أن "الألعاب النارية المجرية" التي تظهر في الصور هي حدث حديث. تحتوي المجموعة على حوالي خمسة أضعاف كمية غاز الهيدروجين الموجودة في مجرتنا درب التبانة.
يقول غالاغر: "هذا مثال واضح على مجموعة من المجرات في طريقها نحو الاندماج لأن هناك الكثير من الغازات التي ستخلط كل شيء". "المجرات صغيرة نسبيًا وقابلة للمقارنة في الحجم مع سحابة Magellanic الكبيرة ، وهي مجرة تابعة لدرب التبانة. تظهر سرعاتها ، التي تم قياسها من الدراسات السابقة ، أنها تتحرك ببطء شديد بالنسبة لبعضها البعض ، فقط 134000 ميل في الساعة (60 كيلومترًا في الثانية). لذا من الصعب تخيل كيف لن ينتهي هذا النظام في شكل مجرة إهليلجية واحدة في مليار سنة أخرى. "
يضيف عضو الفريق Pat Durrell من جامعة Youngstown State University: "المجرات الصغيرة الأربعة متقاربة للغاية ، في غضون 75000 سنة ضوئية من بعضها البعض - يمكننا أن نلائمها جميعًا في مجرتنا درب التبانة".
لماذا تنتظر المجرات فترة طويلة للتفاعل؟ ربما يقول غالاغر ، لأن النظام يقيم في منطقة منخفضة الكثافة من الكون ، أي ما يعادل قرية ريفية. استغرق التجمع معًا مليارات السنين أطول من الوقت الذي تستغرقه المجرات في المناطق الأكثر كثافة.
المصدر: بيان صحفي HubbleSite. تظهر نتائج Gallagher وآخرون في عدد فبراير من المجلة الفلكية (النسخة المسبقة هي arXiv: 1002.3323)
