مجرتنا درب التبانة لها هالة كونية عمرها 11.4 مليار سنة

يبدو أن نبات الصبار الكبير يشير إلى السماء في صحراء أتاكاما التشيلية. تهيمن مجرة ​​درب التبانة على الصورة ، مع وجود سحابة ماجلان الكبيرة في أسفل اليمين. ينمو هذا الصبار (Echinopsis atacamensis) بمعدل 0.4 بوصة (1 سم) سنويًا ، ويصل إلى

يبدو أن نبات الصبار الكبير يشير إلى السماء في صحراء أتاكاما التشيلية. تهيمن مجرة ​​درب التبانة على الصورة ، مع وجود سحابة ماجلان الكبيرة في أسفل اليمين. ينمو هذا الصبار (Echinopsis atacamensis) بمعدل 0.4 بوصة (1 سم) سنويًا ، ويصل ارتفاعه إلى 30 قدمًا (9 أمتار). تم العثور على هذه النباتات المعينة على الطريق المتعرج الذي يربط مرفق دعم عمليات مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية (ALMA) التابع لـ ESO بموقع تشغيل الصفيف في ESO ، على ارتفاع حوالي 11500 قدم (3500 متر) (رصيد الصورة: ESO / S.Guisard)



حددت دراسة جديدة عمر المجرات الخارجية لمجرة درب التبانة بدقة غير مسبوقة ، وسلطت الضوء على كيفية تشكل مجرتنا وغيرها في جميع أنحاء الكون.



الدراسات السابقة درب التبانة الهالة الداخلية - المنطقة المحيطة بالقرص الحلزوني المألوف للمجرة - قدرت أنها تشكلت في أي مكان منذ ما بين 10 و 13 مليار سنة. تضيق الدراسة الجديدة ذلك إلى حد كبير ، حيث ربطت عمر الهالة الداخلية بـ 11.4 مليار سنة ، زائد أو ناقص 700 مليون سنة.

قال مؤلف الدراسة جيسون كاليراي من معهد علوم التلسكوب الفضائي في بالتيمور ، إن هذا الاكتشاف يجب أن يساعد علماء الفلك على فهم تطور المجرات بشكل أفضل بالمعنى العام.



قال كاليراي لموقع ProfoundSpace.org: `` لقد تخلصت أساسًا من أحد العوائق الرئيسية التي كان علينا وضع صورة كاملة لكيفية تطور المجرات وتشكلها بمرور الوقت ''. [صور مذهلة لمجرة درب التبانة]

هيكل مجرة ​​درب التبانة

تتكون مجرة ​​درب التبانة من ثلاثة أجزاء رئيسية: انتفاخ مركزي وقرص مسطح نسبيًا وهالة محيطية كروية تقريبًا.



تتكون الهالة من مجموعات كروية - تكتلات مكتظة بمئات الآلاف أو ملايين النجوم - بالإضافة إلى نجوم 'الحقل' المنفردة التي تجلس وحدها في سواد الفضاء. يعتقد العديد من العلماء أن الهالة تتكون من مجموعتين نجميتين منفصلتين ، لذلك يقسمون المنطقة إلى هالة داخلية وهالة خارجية.

يُعتقد أن هذه المكونات الثلاثة الرئيسية لمجرة درب التبانة قد تشكلت في أوقات مختلفة ، مع تشكل الهالة أولاً.

أقدم العناقيد الكروية في مجرتنا يبلغ عمرها 13.5 مليار سنة ، مما يعني أنها تشكلت بعد 200 مليون سنة أو نحو ذلك بعد الانفجار العظيم الذي خلق الكون. لكن علماء الفلك حققوا نجاحًا أقل في تأريخ نجوم مجال الهالة على وجه التحديد ، لذلك ثبت أن فهم كيف ومتى ظهرت الهالة الكلية أمر بعيد المنال. [صور: النظر إلى الانفجار العظيم]



قال كاليراي: 'ليس لدينا حقًا أي تشخيص جيد لسن النجوم ذات الكتلة المنخفضة'.

للمساعدة في معالجة هذه المشكلة ، نظر كاليراي في نجوم مجال الهالة المحتضرة ، تلك التي انتقلت للتو من مصانع الاندماج النشط إلى الأجسام الغريبة المعروفة باسم الأقزام البيضاء .

صور تلسكوب هابل الفضائي للأقزام البيضاء في NGC 6397. تم العثور على أقزام بيضاء صغيرة بعيدًا عن مركز الكتلة الكروية ، حيث كان من المتوقع العثور عليها.

صور تلسكوب هابل الفضائي للأقزام البيضاء في NGC 6397. تم العثور على أقزام بيضاء صغيرة بعيدًا عن مركز الكتلة الكروية ، حيث كان من المتوقع العثور عليها.(رصيد الصورة: ناسا)

دراسة الأقزام البيضاء الجديدة

الأقزام البيضاء هي بقايا نجوم صغيرة نسبيًا استنفدت وقودها ، تاركة ورائها نوى خافتة ولكن فائقة الكثافة من المواد. الغالبية العظمى من النجوم في المجرة ، بما في ذلك شمسنا ، سينتهي بهم الأمر كأقزام بيضاء.

قال كاليري إن كثافة القزم الأبيض تبلغ مليون ضعف كثافة المادة 'العادية' التي اعتدنا عليها هنا على الأرض. لكن هذه الأجسام الغريبة هي في الواقع بسيطة للغاية من نواحٍ مهمة.

قال كاليراي: 'إنها نجمة بسيطة'. 'فيزياء النجم تهيمن عليها ذرة واحدة - الهيدروجين.'

استفاد كاليراي من هذه الطبيعة غير المعقدة. باستخدام بيانات من عدة تلسكوبات مختلفة حول العالم ، طور طريقة لتحديد عمر قزم أبيض صُنع حديثًا من خلال تحليل انبعاثات الهيدروجين.

أدرك كاليراي أن هذه الانبعاثات ، التي تم تحليلها بشكل صحيح ، تكشف عن كتلة القزم الأبيض وخصائص مهمة أخرى ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتقدير عمر الجسم عندما تحول من النجم النشط إلى القزم المحتضر.

قام بمعايرة هذه التقنية من خلال دراسة أطياف الأقزام البيضاء المشكلة حديثًا - التي تم تحديدها من خلال درجة حرارتها - في الكتلة الكروية Messier 4 ، والتي يبلغ عمرها حوالي 12.5 مليار سنة. بمجرد أن أكد أن الطريقة تعمل ، نظر كاليراي إلى أربعة نجوم في الهالة الداخلية التي أصبحت للتو أقزامًا بيضاء.

أسفرت دراسة هذه الأربعة عن عمر 11.7 مليار سنة ، زائد أو ناقص 700 مليون ، لحقل الهالة الداخلية. وقال كاليراي إن النتائج - التي تعد أكثر دقة من تقديرات عمر الهالة الداخلية السابقة - نُشرت اليوم (30 مايو) في مجلة نيتشر.

يوفر هذا المقياس الجديد وسيلة لتحديد أعمار التجمعات النجمية في الهالة ، وسيزيد من معرفتنا بكيفية ومكان تشكل نجوم المجرة وتطورها ، تيموثي بيرز ، من مرصد قمة كيت الوطني والمركز الوطني. كتب مرصد الفلك البصري في توكسون ، أريزونا ، في مقال مناظير مصاحب في الطبيعة.

فهم درب التبانة

إن عمر 11.7 مليار سنة للهالة الداخلية له معنى معين. يُعتقد أن الهالة الخارجية أقدم قليلاً ، بعد كل شيء ، وتشير أقدم مجموعات المجرات إلى أن اللبنات الأساسية لمجرة درب التبانة بدأت تتجمع منذ حوالي 13.5 مليار سنة أو نحو ذلك.

يخطط كاليراي للنظر في الأقزام البيضاء حديثة النضج في الهالة الخارجية للحصول على عمر لنجوم المجال في تلك المنطقة. ويريد أيضًا دراسة المزيد من الأقزام في الهالة الداخلية ، حتى يتمكن من تكوين فكرة أفضل عن المدة التي استغرقتها النجوم هناك لتتشكل.

لا يمكن تطبيق التقنية الجديدة بشكل مباشر على المجرات الأخرى ، لأن الأقزام البيضاء البعيدة تكون قاتمة جدًا لدرجة يصعب معها دراسة أطيافها بالتفصيل. قال كاليراي إن النتائج يجب أن تساعد علماء الفلك على فهم أساسيات تطور المجرات التي تتجاوز مجرتنا درب التبانة.

قال: 'إذا كنت تعرف عمر تشكل الهالة الداخلية ، فأنت تقيد شيئًا أكثر عمومية حول الطرق التي تتشكل بها المجرات'.

يمكنك متابعة الكاتب الأول في ProfoundSpace.org Mike Wall على Twitter: تضمين التغريدة . تابع موقع ProfoundSpace.org للحصول على أحدث أخبار علوم الفضاء والاستكشاف على Twitter تضمين التغريدة و على موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك .