بعد بداية بطيئة ، صعد جيران درب التبانة من لعبة تشكيل النجوم

سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة فوق مرصد لاس كومباناس

سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة فوق مرصد لاس كامباناس في تشيلي. (رصيد الصورة: ريان ترينور)



عندما يتعلق الأمر بتكوين النجوم ، بدأ أقرب المجرات المجاورة لمجرة درب التبانة بداية بطيئة. لكنهم يزدادون سرعة الآن.



من خلال رسم الخرائط الكيميائية التفصيلية الأولى لمجرة خارج مجموعتنا ، وجد العلماء أن تكوين النجوم في سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة قد ارتفع في الماضي القريب ، بعد فترة تأخير. لا تقدم النتائج الجديدة رؤى حول أكثر أنواع المجرات وفرة في الكون فحسب ، بل تساعد أيضًا في تحسين فهم تطور مجرة ​​درب التبانة.

على الرغم من أن سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة (LMC و SMC ، على التوالي) تقعان على بعد 150 ألف سنة ضوئية فقط من مجرة ​​درب التبانة - بالجوار مباشرة ، من الناحية الفلكية - فقد واجه علماء الفلك صعوبة في دراسة تركيبها. [ مجموعة مذهلة من النجوم تبهر في صورة هابل الجديدة ]



قال ديفيد نيدفر ، عالم الفلك في جامعة ولاية مونتانا ، للصحفيين الشهر الماضي في الاجتماع نصف السنوي 233 للجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل: 'كان من الصعب تحديد هيكلها بالكامل'. استخدم Nidever وزملاؤه استطلاع Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment 2 (APOGEE-2) للحصول على ملاحظات دقيقة لـ 5000 نجم في غيوم ماجلان. من خلال تحديد كيفية توزيع العناصر الثقيلة عبر النجوم في المجرة ، كان علماء الفلك قادرين على نمذجة وقت ميلاد أجيال من النجوم تقريبًا.

قال نيدفر: 'بهذه القدرة الجديدة ، يمكننا دراسة غيوم ماجلان كما لم يحدث من قبل'.

بداية بطيئة

مرئي فقط من نصف الكرة الجنوبي ، و LMC و SMC على اسم المستكشف فرديناند ماجلان ، الذي قاد أول رحلة استكشافية أوروبية تدور حول العالم. الزوجان عبارة عن مجرات قزمة ، وهي مجموعات أصغر من النجوم يمكن أن تحتوي في أي مكان من 1،000 إلى 1،000،000،000 مرة من كتلة الشمس من الغاز والغبار والنجوم ، وفقًا لورقة Nidever حول العمل الجديد. مجرة درب التبانة محاطة بالعشرات من المجرات القزمية المعروفة ويشتبه العلماء في وجود العشرات الأخرى المختبئة في الأطراف ، مما يجعل من الصعب اكتشافها.



على الرغم من أنها تعتبر مجرات قزمة ، إلا أن LMC و SMC غير عاديين ، حيث تبني النجوم بشكل أبطأ بكثير من نظيراتها. لطالما كان الاختلاف لغزا للعلماء.

قال نيدفر لموقع ProfoundSpace.org: `` يجب أن تكون هناك علاقة بين كتلة المجرة ومعدلات تكون النجوم المبكرة ''. 'غيوم ماجلان تقع بعيدًا عن هذا الاتجاه.'

ال مسح سلون الرقمي للسماء درس مشروع APOGEE-1 مجرة ​​درب التبانة من نصف الكرة الشمالي من عام 2011 إلى عام 2014 ، مما وفر 'رؤى غير مسبوقة للهيكل الديناميكي والتاريخ الكيميائي للمجرة' ، وفقًا لـ موقع سلون . تعتمد على المكسيك جديدة ، النسخة الأولى من APOGEE اقتصرت على نصف الكرة الشمالي.



في عام 2017 ، الأداة شبه المتطابقة APOGEE-2 تم تركيبه في مرصد لاس كامباناس في تشيلي. بدأت الأداة في مراقبة LMC و SMC في نفس العام.

تشكلت النجوم الأولى من سحب كثيفة من الهيدروجين والهيليوم ، مما حول نسبة صغيرة من الغاز إلى عناصر أثقل. عندما انفجروا في مستعرات أعظم عنيفة ، قاموا بزرع بيئتهم بهذه العناصر ، التي تم سحبها إلى الجيل التالي من النجوم ، واستمرت الدورة - حيث يقوم كل جيل من النجوم بتحويل المزيد من المادة إلى عناصر أثقل.

باستخدام APOGEE-2 ، تمكن Nidever وزملاؤه من فحص التركيب الكيميائي لآلاف النجوم في LMC و SMC. طوى العلماء هذا المكياج في عمليات محاكاة لتحديد المدة التي استغرقها تكوين أجيال من النجوم. بهذه الطريقة ، تمكنوا من إعادة بناء تاريخ تشكل النجوم لكلتا المجرتين.

قال نيدفر إنه على عكس مجرة ​​درب التبانة ، بدأت غيوم ماجلان بداية بطيئة ، حيث قامت ببناء نجوم جديدة أبطأ بنحو 50 مرة من مجرتنا. ولكن على الرغم من هذه البداية البطيئة ، فإن LMC لديها ركلة حديثة تسببت في قفزة ستة أضعاف في النجوم الجديدة.

قال نيدفر: 'لم يفت الأوان بعد على ممارسة الرياضة'.

ما الذي تسبب في الارتفاع الأخير الذي حدث منذ حوالي ملياري سنة؟ قال نيدفر إن المصدر الأكثر ترجيحًا هو أن الفرشاة الحديثة مع SMC غذت ولادة النجم في المجرة القزمة الأكبر.

قال نيدفر: 'يمكننا أن نرى الميزات التي تفاعلوا معها في هيكلهم'.

تتناقض بداية الغيوم البطيئة مع المجرات القزمة الأخرى حول مجرة ​​درب التبانة. قال نيدفر إن معدلات تكوين النجوم في الزوج أقل من المتوقع بالنسبة لكتلتهم.

منطقة تشكل النجوم في سحابة ماجلان الكبيرة. شد درب التبانة

منطقة تشكل النجوم في سحابة ماجلان الكبيرة. يتسبب شد جاذبية مجرة ​​درب التبانة في انهيار السحب الغازية في المجرة القزمة القريبة إلى نجوم جديدة تضيء المجرات.(رصيد الصورة: NASA / ESA / Acknowledgement: Josh Lake)

قال 'هذا نوع من الغموض'.

من المحتمل أن ينبع الاختلاف من بيئات مختلفة. قامت معظم المجرات القزمة التي تمت دراستها حتى الآن بعدة رحلات حول مجرة ​​درب التبانة. قد تكون تفاعلات الجاذبية مع مجرتنا قد ساعدت في تحويل غازهم إلى نجوم.

وفقًا لـ LMC و SMC ، من المرجح أن يدوروا لأول مرة حول مجرة ​​درب التبانة البحث السابق . قال الباحثون إن هذا يعني أنهم أمضوا حوالي 10 مليارات سنة في بناء النجوم في عزلة ، دون مجرة ​​ضخمة لتعزيز ولادة نجمهم. في المليارات القليلة الماضية فقط ، بدأ الزوجان في التفاعل بشكل متكرر مع درب التبانة ومع بعضهما البعض ، مما زاد من سرعة بناء نجومهما.

لكن الأمور بدأت للتو في LMC و SMC. في حوالي 2.5 مليار سنة ، سوف LMC تندمج مع درب التبانة ، وبدء موجة من تشكيل النجوم.

قال نيدفر: 'سيتم إلقاء العديد من النجوم [في غيوم ماجلان] في هالة مجرة ​​درب التبانة ، وستؤثر بشكل كبير على تكوين هالتها'.

وأضاف أن الاندماج سيسبب انفجارًا في تشكل النجوم في الغاز والغبار المتبقيين في غيوم ماجلان. بعد الانطلاق إلى مثل هذه البداية البطيئة ، سيختتم الزوجان سنواتهما الأخيرة في عاصفة من الألعاب النارية النجمية.

تم تقديم البحث إلى مجلة الفيزياء الفلكية وهو متاح على خادم ما قبل الطباعة arXiv .

تابع نولا تايلور ريد على تويتر تضمين التغريدة أو موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك . تابعنا على Twitter at تضمين التغريدة أو على موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك . نُشر في الأصل في موقع demokratija.eu .