فقاعات سديم أندروميدا

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

اكتشف علماء الفلك الروس مناطق ضخمة من أشعة جاما في سديم المرأة المسلسلة ، على غرار "فقاعات فيرمي" في مجرتنا.

في عام 2010 ، عند تحليل البيانات التي تم جمعها بواسطة تلسكوب فيرمي الفضائي (ناسا) ، اكتشف علماء الفلك في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية تشكيلات عملاقة تنبعث منها أشعة جاما في مجرتنا. ظاهريًا ، تبدو مثل فقاعتين ضخمتين تقعان على جانبي مستوي قرص درب التبانة ، وتسمى "فقاعات فيرمي". يبلغ حجم كل فقاعة حوالي 25 ألف سنة ضوئية (تذكر أن قطر مجرة درب التبانة يبلغ حوالي 100 ألف سنة ضوئية) ، ويقدر العمر بحوالي 2.5 إلى 4 ملايين سنة. تنبعث جدران الفقاعات في نطاق الأشعة السينية.

لم يتم تحديد أصل هذه التكوينات بشكل لا لبس فيه ، على الرغم من طرح العديد من الفرضيات. يسمي علماء الفيزياء الفلكية الانفجار النجمي أو الكارثة المرتبطة بثقب أسود هائل في وسط المجرة ، وتفاعل الأشعة الكونية مع المادة المحيطة بالقرص المرئي للمجرة (الهالة المجرية) ومجالها المغناطيسي كآليات محتملة لظهور فيرمي فقاعات. على وجه الخصوص ، يمكن إنشاء الفقاعات عن طريق تصادم تدفق البلازما عالية الطاقة من الثقب الأسود (النفاثات) مع المادة المحيطة بالمجرة.

يؤدي وجود فقاعات فيرمي في مجرتنا إلى افتراض طبيعي حول احتمال وجود هياكل مماثلة في مجرات أخرى. علاوة على ذلك ، يتضح هذا من خلال بعض الملاحظات في نطاقات أخرى. الهدف الواضح لبحثهم هو سديم أندروميدا (M31). إنها ليست فقط أكبر مجرة في المجموعة المحلية وأيضًا أقرب مجرة كبيرة إلى الأرض ، بل لها نفس الشكل الحلزوني مثل مجرة درب التبانة.

مكسيم بشيركوف وكونستانتين بوستنوف من معهد الدولة الفلكي. جامعة ستيرنبرغ موسكو الحكومية مع فاليري فاسيليف ، ممثلين لمعهد علم الفلك التابع للجمعية. ماكس بلانك ، باستخدام بيانات الرصد من تلسكوب فيرمي طوال السنوات السبع من وجوده (تم إطلاقه في عام 2008) ، بحثوا عن مناطق أشعة غاما حول سديم أندروميدا وتوصلوا إلى استنتاج مفاده أن هيكلًا مشابهًا لـ "فقاعات فيرمي "في مجرتنا. تبلغ أبعاده أيضًا حوالي 21-25 ألف ضوء ، والسطوع أعلى من ذلك ، وهو ما يمكن تفسيره بسهولة من خلال وجود ثقب أسود أكثر ضخامة في وسط أندروميدا. بتحليل سمات بنية وانبعاث الفقاعات ، توصل علماء الفيزياء الفلكية إلى استنتاج مفاده أن أصلهم لا يتوافق مع فناء المادة المظلمة وتفاعل الأشعة الكونية مع المادة. على الأرجح ، فإن نشاط الثقب الأسود المركزي الهائل أو انفجار تشكل النجوم هو "المسؤول" عن تكوينها. نشر علماء الفلك نتائج عملهم في مجلة أكسفورد الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

وتجدر الإشارة إلى أن البحث عن إشعاع غاما من مثل هذه التكوينات هو مهمة صعبة للغاية ، لأنه محجوب بأشعة غاما الخلفية القادمة من جميع الاتجاهات ، والتي تنشأ من تفاعل جسيمات الأشعة الكونية مع الغاز بين النجوم. وفقًا للتقديرات المتاحة ، فإن الانبعاث من هالة مجرتنا هي فقط حوالي 10٪ من الهالة خارج المجرة. لذلك ، يتطلب البحث عن الفقاعات في المجرات الأخرى تطوير خوارزميات رياضية دقيقة للغاية لإزالة الإشارة من ضوضاء الخلفية.

بالإضافة إلى ذلك ، اقترح علماء الفيزياء الفلكية أن فقاعات فيرمي موجودة في جميع المجرات الحلزونية ، لكن الملاحظات المستقبلية ستوضح هذه المشكلة بشكل نهائي.