الفلك

كيفية معرفة ما إذا كانت المجرة في مجموعة معينة

كيفية معرفة ما إذا كانت المجرة في مجموعة معينة

أحاول معرفة كيفية معرفة ما إذا كانت مجرة ​​معينة تقع داخل كتلة. بالنسبة للمشاهير ، هذا سهل للغاية (أحيانًا حتى على ويكيبيديا!) ، لكنني لم أتمكن من القيام بذلك لبعض المجرات الأقل شهرة. لقد حاولت البحث عنها في Simbad ، لكن لم أجدها مكتوبة في أي مكان (حتى بالنسبة لتلك التي أعرف أنها موجودة في مجموعات). كما أن البحث العام في googling لم يساعدني. هل لديك اي اقتراحات؟


سؤالك ليس محددًا ، لذا أخشى أن تكون الإجابة عامة أيضًا.

باستخدام Simbad / NED تحقق لمعرفة ما هي الملاحظات / بيانات المسح الموجودة لمجراتك. تحتوي جميع استطلاعات المجرات الكبيرة تقريبًا ، والكثير من الاستطلاعات الأصغر ، على "كتالوجات بيئية" مقابلة حيث ترتبط المجرات بالمجموعات المقابلة لها. من خلال المطابقة التبادلية للإحداثيات (ra، dec) والانزياح الأحمر (أو v) لمجراتك مع أعضاء المجموعات والعناقيد في واحد أو أكثر من هذه الفهارس ، يجب أن تكون قادرًا على إيجاد تطابق.


أولاً: يمكنك استخدام جميع المجرات الموجودة في خط رؤية المجموعة لإنشاء مخطط حجمها اللوني. من المرجح أن تكون تلك المجرات على التسلسل الأحمر في العنقود (ليس صحيحًا دائمًا).

ثانيًا: يجب أن تكون قادرًا على تحديد انزياحها الأحمر ، ومقارنتها بمتوسط ​​الانزياح الأحمر العنقودي. لتكون قادرًا على إجراء القطع ، انظر الخطوة التالية.

ثالثًا: يجب تشغيل بعض الخوارزميات لمعرفة ما إذا كانت الانزياحات الحمراء / السرعات التي لديك ضمن المجموعات تعني تشتت السرعة (عادةً في مساحة السرعة العنقودية) ، كما هو مستخدم في هذه الأوراق على سبيل المثال: https://arxiv.org /pdf/1601.06080.pdf
http://adsabs.harvard.edu/full/1996ApJ… 473 ... 670F


تريد استخدام NED (قاعدة بيانات NASA Extragalactic) بدلاً من SIMBAD ، نظرًا لأن السابق يحتوي على المزيد من المعلومات الخاصة بالمجرات والعنقود.

سأفترض أن لديك موقعًا دقيقًا بشكل معقول لمجرتك بالإضافة إلى انزياحها الأحمر (بالكيلومتر / ثانية). الفكرة الأساسية هي تحديد مجموعات المجرات المرشحة القريبة بدرجة كافية من مجرتك في السماء و في الانزياح الأحمر بحيث يمكن أن تكون المجرة عضوًا في أحدهم.

  1. حدد نصف القطر الزاوي $ R $ الذي يقابل 1 أو 2 ميغا فرسخ عند الانزياح الأحمر لمجرتك (على سبيل المثال ، باستخدام حاسبة علم الكونيات في نيد رايت)

  2. قم بالبحث في NED عن Galaxy Clusters بالداخل ص إحداثيات مجرتك. إذا كانت مجرتك تحمل اسمًا ، فيمكنك تخطي البحث عن الإحداثيات واستخدام نموذج البحث "الاسم القريب" ؛ إذا كان لديك إحداثيات فقط ، فهناك نموذج بحث عن "موقع قريب".

    أ. ضع نصف القطر الزاوي المقدر $ R $ (تم تحويله إلى دقيقة قوسية) في مربع "Search Radius" ؛

    ب. عيِّن النموذج "Selection in Redshift" على "Between" ومنحها حدين أدنى وأعلى من $ V _ { rm gal} - 2000 $ و $ V _ { rm gal} + 2000 $ بالكيلومتر / ثانية ، حيث $ V _ { rm gal} $ هو الانزياح الأحمر (بالكيلومتر / ثانية) لمجرتك ؛

    C. ضمن "التحديد حسب نوع الكائن" ، حدد "مجموعات المجرات" في قائمة "الكائنات خارج المجرات المصنفة".

يجب أن يمنحك ذلك قائمة عناقيد المجرات داخل نصف القطر المحدد لمجرتك والتي هي في انزياح أحمر مماثل. لاحظ أن نفس المجموعة قد تظهر عدة مرات تحت أسماء مختلفة (على سبيل المثال ، من كتالوجات مجموعات مختلفة) ، ولكن يجب أن تكون واضحة من الإحداثيات والانزياحات الحمراء التي هي نفس المجموعات.

السؤال الآن هو ما إذا كانت مجرتك عضوًا في مجموعة مرشحة معينة أم لا. من الناحية المثالية ، يجب أن تجد بعض القياس لتشتت سرعة كل عنقود $ sigma $؛ إذا لم يكن الانزياح الأحمر للمجرة في حدود $ pm 3 sigma $ من الانزياح الأحمر للعنقود $ V _ { rm Cluster} $ ، فيمكنك تجاهل هذا العنقود ، لأنه من غير المحتمل أن تكون المجرة بهذه السرعة النسبية فيما يتعلق الكتلة مرتبطة جاذبيًا بالعنقود.

لا يمكنك فعلاً فعل أفضل من التقييم الاحتمالي: تقريبًا ما مدى احتمالية أن المجرة هي عضو في مجموعة معينة. من المرجح أن تكون المجرات التي هي أعضاء في كتلة قريبة من المركز (في السماء) ؛ يمكن أن تمتلك المجرات الأعضاء الأقرب إلى المركز نطاقًا أعلى من السرعات النسبية ، بينما المجرات الأعضاء البعيدة يجب أن يكون لها سرعات أقرب إلى الانزياح الأحمر العنقودي.

مثال سريع: هل NGC 4889 ($ V _ { rm gal} = 6495 $ km / s) عضو في عنقود؟ في انزياحها الأحمر ، 1 Mpc = 33 دقيقة قوسية ؛ إذا بحثنا على NED عن عناقيد المجرات ضمن 33 arcmin من NGC 4889 بحدود انزياح أحمر من 4500-8500 كم / ثانية ، نحصل على 6 نتائج ، 4 منها عبارة عن مجموعة Coma في كتالوجات مختلفة ، مع $ V _ { rm الكتلة} sim 6900 $ كم / ث. نظرًا لأن المسافات المختلفة ("Separ. arcmin") تترجم إلى $ sim $ 100-300 kpc من مركز الكتلة ، وبما أن كتلة Coma لها سرعة تشتت تبلغ $ sim $ 1000 كم / ثانية والفرق بين NGC 4889 والعنقود هو $ sim $ 400 km / s فقط ، إنه رهان جيد جدًا أن هذه المجرة عضو في Coma Cluster. (إنها في الواقع واحدة من مجرتين cD في مركز الكتلة.)


صورة اليوم لعلم الفلك

اكتشف الكون! تُعرض كل يوم صورة أو صورة مختلفة لكوننا الرائع ، جنبًا إلى جنب مع شرح موجز مكتوب بواسطة عالم فلك محترف.

2019 فبراير 26
محاكاة TNG50: أشكال عنقود المجرات
رصيد الفيديو: مشروع IllustrisTNG التصور: ديلان نيلسون (معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية) وآخرون.
موسيقى: السمفونية رقم 5 (لودفيج فان بيتهوفن) ، عبر مكتبة الملفات الصوتية في YouTube

تفسير: كيف تتشكل عناقيد المجرات؟ نظرًا لأن كوننا يتحرك ببطء شديد بحيث لا يمكن مراقبته ، يتم إنشاء عمليات محاكاة حاسوبية سريعة الحركة للمساعدة في اكتشاف ذلك. الجهد الأخير هو TNG50 من IllustrisTNG ، وهو ترقية لمحاكاة Illustris الشهيرة. يتتبع الجزء الأول من الفيديو المميز الغاز الكوني (معظمه من الهيدروجين) أثناء تطوره إلى مجرات وعناقيد مجرية من بدايات الكون إلى اليوم ، بألوان أكثر إشراقًا تميز غازًا يتحرك بشكل أسرع. عندما ينضج الكون ، يسقط الغاز في آبار الجاذبية ، وتتشكل المجرات ، وتدور المجرات ، وتتصادم المجرات وتندمج ، كل ذلك بينما تتشكل الثقوب السوداء في مراكز المجرات وتطرد الغازات المحيطة بسرعات عالية. يتحول النصف الثاني من الفيديو إلى تتبع النجوم ، مما يُظهر مجموعة مجرات تتحد معًا كاملة مع ذيول المد والجزر والتيارات النجمية. التدفق الخارج من الثقوب السوداء في TNG50 معقد بشكل مدهش ويتم مقارنة التفاصيل مع كوننا الحقيقي. تساعد دراسة كيفية اندماج الغاز في الكون المبكر البشرية على فهم أفضل لكيفية تشكل الأرض والشمس والنظام الشمسي.


العثور على الجدي

لتحديد موقع برج الجدي ، ما عليك سوى البحث عن كوكبة القوس. إنه في السماء الجنوبية للمراقبين الموجودين شمال خط الاستواء ، وأعلى في السماء الشمالية للناس جنوب خط الاستواء. الجدي يشبه إلى حد كبير مثلث الشكل. بعض المخططات ، مثل التي تظهر هنا ، تصورها كمثلثين مرتبين على طول خط طويل. يقع على طول مسير الشمس ، وهو المسار الذي يبدو أن الشمس تسلكه عبر السماء طوال العام. يبدو أيضًا أن القمر والكواكب تتحرك تقريبًا على طول مسير الشمس.


نصائح لمشاهدة المجرة

المجرات بعيدة للغاية ، تتراوح من بضعة ملايين إلى مليارات السنين الضوئية ، لذلك تبدو باهتة للغاية على الرغم من انبعاثها للضوء المشترك لمليارات النجوم. تشمل مفاتيح رؤيتها سماء ليلية مظلمة للغاية ، بعيدًا عن أضواء المدينة وأثناء الليالي الخالية من القمر ، وتلسكوب جيد الحجم (6 بوصات وأكبر للحصول على أفضل النتائج). يعمل التلسكوب بمثابة "دلو ضوئي" يجمع الفوتونات (جزيئات الضوء) التي تصل إليه من السماء ، وكلما اتسعت العدسة أو المرآة ، زاد تركيز الفوتونات في العدسة.

الرؤية المحيطية لديك أكثر حساسية للضوء الخافت. إذا كنت تعتقد أن لديك مجرة ​​في مجال رؤية التلسكوب الخاص بك ، فحاول توجيه نظرك إلى منطقة واحدة ولاحظ بقية المجال المرئي في النطاق. تتطلب تقنية الرؤية المتجنبة القليل من الممارسة ، لكنها تصنع المعجزات. سيؤدي النقر برفق على التلسكوب إلى ضبط الجسم الخافت يهتز ، مما يجعل ملاحظة ذلك أسهل بكثير. إذا كنت تستخدم تلسكوب GoTo المحوسب ، فقم بإبعاده بعيدًا عن الهدف ، وشاهد الكائن وهو ينزلق في العرض وأنت تأمر التلسكوب لإعادة تركيز الهدف. [أفضل التلسكوبات مقابل المال - مراجعات ودليل]


يستخدم علماء الفلك مجموعة المجرات كتلسكوب قوي للغاية & # 8220Natural & # 8221 للنظراء أبعد من ذلك في الكون

عندما يتعلق الأمر بدراسة بعض المجرات الأبعد والأقدم في الكون ، فإن هناك عددًا من التحديات التي تطرح نفسها. بالإضافة إلى كونها بعيدة بمليارات السنين الضوئية ، غالبًا ما تكون هذه المجرات باهتة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بوضوح. لحسن الحظ ، اعتمد علماء الفلك على تقنية تُعرف باسم Gravitational Lensing ، حيث تُستخدم قوة الجاذبية لجسم كبير (مثل العنقود المجري) لتعزيز ضوء هذه المجرات الخافتة.

باستخدام هذه التقنية ، اكتشف فريق دولي من علماء الفلك مؤخرًا مجرة ​​بعيدة وهادئة كان من الممكن أن تمر دون أن يلاحظها أحد. بقيادة باحثين من جامعة هاواي في مانوا ، استخدم الفريق تلسكوب هابل الفضائي لإجراء أقصى حالات عدسات الجاذبية حتى الآن ، مما سمح لهم بمراقبة المجرة الباهتة المعروفة باسم eMACSJ1341-QG-1.

الدراسة التي تصف نتائجهم ظهرت مؤخرًا في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية تحت العنوان & # 8220Thirty-fold: Extreme Gravitational Lensing of a Quiescent Galaxy at ض = 1.6 & # 8243. بقيادة هارالد إبيلينغ ، عالم الفلك من جامعة هاواي في مانوا ، ضم الفريق أعضاء من معهد نيلز بور ، والمركز الوطني للبحوث العلمية (CNRS) ، ومعهد علوم تلسكوب الفضاء ، والمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO).

المجرة الهادئة eMACSJ1341-QG-1 كما يراها تلسكوب هابل الفضائي. يرسم الخط المنقط الأصفر حدود صورة المجرة ذات العدسة الجاذبية. يُظهر الشكل الداخلي الموجود في الجزء العلوي الأيسر الشكل الذي سيبدو عليه eMACSJ1341-QG-1 إذا لاحظناه مباشرةً ، بدون العدسة العنقودية. الائتمان: Harald Ebeling / UH IfA

بدأ الفريق بالتقاط صور للمجرة الباهتة مع هابل ثم إجراء المتابعة الطيفية باستخدام مقياس الطيف ESO / X-Shooter & # 8211 الذي يعد جزءًا من التلسكوب الكبير جدًا (VLT) في مرصد بارانال في تشيلي. بناءً على تقديراتهم ، قرر الفريق أنهم كانوا قادرين على تضخيم مجرة ​​الخلفية بمعامل 30 للصورة الأولية ، وعامل ستة للصورتين المتبقيتين.

هذا يجعل eMACSJ1341-QG-1 أكثر المجرات الهادئة تضخيمًا التي تم اكتشافها حتى الآن ، وبهامش كبير إلى حد ما! كما يوهان ريتشارد & # 8211 عالم فلك مساعد في جامعة ليون الذي أجرى حسابات العدسة ، ومؤلف مشارك في الدراسة & # 8211 المشار إليها في بيان صحفي لجامعة هاواي:

"يوفر لنا التكبير العالي جدًا لهذه الصورة فرصة نادرة للتحقق من التجمعات النجمية لهذا الكائن البعيد ، وفي النهاية ، لإعادة بناء شكله وخصائصه غير المشوهة. & # 8221

مجرة حلزونية تشتعل في الضوء الأزرق للنجوم الفتية من تشكل النجوم المستمر (يسار) ومجرة إهليلجية مغمورة بالضوء الأحمر للنجوم القديمة (على اليمين). الائتمان: Sloan Digital Sky Survey، CC BY-NC.

على الرغم من إجراء عمليات تكبير متطرفة أخرى من قبل ، فقد سجل هذا الاكتشاف رقمًا قياسيًا جديدًا لتضخيم مجرة ​​خلفية هادئة ونادرة. ليس من الصعب جدًا اكتشاف هذه المجرات القديمة نظرًا لانخفاض لمعانها فحسب ، بل إن دراستها يمكن أن تكشف عن بعض الأشياء المثيرة للاهتمام حول تكوين وتطور المجرات في كوننا.

"نحن متخصصون في العثور على مجموعات ضخمة للغاية تعمل بمثابة تلسكوبات طبيعية وقد اكتشفنا بالفعل العديد من الحالات المثيرة لعدسات الجاذبية. ومع ذلك ، يبرز هذا الاكتشاف ، حيث أن التكبير الهائل الذي يوفره eMACSJ1341 يسمح لنا بدراسة تفصيلية لنوع نادر جدًا من المجرات ".

& # 8220 [A] ننظر إلى المجرات البعيدة ، كما ننظر إلى الوراء في الوقت المناسب ، لذلك نرى أجسامًا أصغر سنًا ولا ينبغي أن تستهلك بعد إمدادات الغاز الخاصة بها. قد يمنحنا فهم سبب توقف هذه المجرة بالفعل عن تكوين النجوم أدلة مهمة حول العمليات التي تحكم كيفية تطور المجرات. & # 8221

انطباع فنان & # 8217 s للقرص التراكمي حول الثقب الأسود الهائل الذي يشغّل مجرة ​​نشطة. الائتمان: ناسا / دانا بيري ، SkyWorks Digital

على نفس المنوال ، أجريت دراسات حديثة تشير إلى أن وجود ثقب أسود فائق الكتلة (SMBH) يمكن أن يكون هو المسؤول عن أن تصبح المجرات هادئة. عندما تبدأ النفثات القوية التي تخلقها هذه الثقوب السوداء في تجفيف نواة المجرات من الغبار والغاز ، تجد النجوم المحتملة نفسها محرومة من المواد التي قد تحتاجها للخضوع لانهيار الجاذبية.

في غضون ذلك ، يتم إجراء ملاحظات متابعة eMACSJ1341-QG1 باستخدام التلسكوبات في مرصد Paranal في شيلي ومراصد Maunakea في هاواي. من المؤكد أن ما تكشفه هذه الملاحظات يخبرنا كثيرًا عما سيحدث في مجرتنا درب التبانة يومًا ما ، عندما ينضب آخر الغبار والغاز وتتحول جميع نجومها إلى عمالقة حمراء وأقزام حمراء طويلة العمر.


CFHT و W.M. تساعد مراصد Keck تلسكوبات ناسا الفضائية في العثور على مجموعة مجرات ذات قلب نابض بالحياة

يمكن رؤية مجموعة ضخمة من المجرات ، تسمى SpARCS1049 + 56 ، في هذا العرض متعدد الأطوال الموجية من تلسكوبات الفضاء Hubble و Spitzer التابعة لناسا. يوجد في منتصف الصورة أكبر عضو مركزي في عائلة المجرات (النقطة الحمراء اليمنى العلوية للزوج المركزي). على عكس المجرات المركزية الأخرى في عناقيد ، فإن هذه المجرات تنفجر مع ولادة نجوم جديدة.

يقول العلماء إن ولادة هذا النجم نتجت عن تصادم بين مجرة ​​أصغر والمجرة المركزية العملاقة. يمكن رؤية الأجزاء الممزقة الهشة من المجرة الأصغر ، والتي تسمى ذيل المد والجزر ، وهي تخرج من أسفل المجرة الأكبر. في جميع أنحاء هذه المنطقة توجد سمات تسمى "خرز على خيط" ، وهي مناطق يتجمع فيها الغاز ليشكل نجومًا جديدة.

هذا النوع من آلية "التغذية" لعناقيد المجرات - حيث يتم تحويل الغاز من اندماج المجرات إلى نجوم جديدة - نادر.

تُظهر بيانات هابل في هذه الصورة ضوء الأشعة تحت الحمراء بطول موجة 1 ميكرون باللون الأزرق و 1.6 ميكرون باللون الأخضر. تظهر بيانات Spitzer ضوء الأشعة تحت الحمراء 3.6 ميكرون باللون الأحمر.

رصيد الصورة: NASA / STScI / ESA / JPL-Caltech / McGill

اكتشف علماء الفلك وحشًا نادرًا من مجموعة مجرات ينفجر قلبها بنجوم جديدة. يشير الاكتشاف غير المتوقع ، الذي تم إجراؤه باستخدام تلسكوبات الفضاء Spitzer و Hubble التابعين لناسا ، و MOSFIRE في مرصد Keck و MegaCam على CFHT ، إلى أن المجرات العملاقة في قلب هذه المجموعات الضخمة يمكن أن تنمو بشكل كبير عن طريق التغذية بالغاز المسروق من مجرة ​​أخرى.

قال تريسي ويب من جامعة ماكجيل في مونتريال بكندا ، المؤلف الرئيسي لورقة بحثية جديدة حول النتائج المقبولة للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية: "عادةً ما تكون النجوم في مراكز مجموعات المجرات قديمة وميتة ، وهي في الأساس أحافير". "لكننا نعتقد أن المجرة العملاقة في مركز هذا العنقود تصنع نجومًا جديدة بشراسة بعد اندماجها مع مجرة ​​أصغر."

عناقيد المجرات هي عائلات شاسعة من المجرات مرتبطة بعلاقات الجاذبية. تقع مجرتنا درب التبانة في مجموعة مجرات صغيرة ، تسمى المجموعة المحلية ، والتي هي نفسها على أطراف مجموعة Laniakea الفائقة الشاسعة المكونة من 100000 مجرة ​​(Laniakea هي هاواي بمعنى "جنة لا حدود لها").

يحتوي العنقود في الدراسة الجديدة ، الذي أشار إليه علماء الفلك باسم SpARCS1049 + 56 ، على ما لا يقل عن 27 مجرة ​​، وربما أكثر ، وكتلة مجتمعة تساوي ما يقرب من 400 تريليون شمس. يقع على بعد 4 مليارات سنة ضوئية في كوكبة Ursa الرئيسية. تم اكتشاف الكائن في البداية باستخدام سبيتزر والتلسكوب الكندي-الفرنسي-هاواي ، الموجود في ماوناكي في هاواي ، وتم تأكيده باستخدام MOSFIRE في مرصد Keck.

ما يجعل هذه الكتلة فريدة من نوعها هو قلبها المضيء من النجوم الجديدة. تقع مجرة ​​واحدة ضخمة في قلب معظم مجموعات المجرات الضخمة. المجرة التي تهيمن على العنقود SpARCS1049 + 56 تنفث بسرعة عددًا هائلاً من النجوم - حوالي 860 نجمًا جديدًا سنويًا. كمرجع ، تصنع مجرتنا درب التبانة حوالي نجمة إلى نجمتين فقط في السنة.

قال المؤلف المشارك جيسون سوراس Jason Surace من مركز Spitzer Science التابع لناسا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا بكاليفورنيا: "باستخدام كاميرا Spitzer التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء ، يمكننا في الواقع رؤية الحرارة الشديدة من كل هذه النجوم الشابة الساخنة". يكتشف سبيتزر ضوء الأشعة تحت الحمراء ، حتى يتمكن من رؤية الوهج الدافئ للمناطق المخفية والمليئة بالغبار حيث تتشكل النجوم.

ساعدت دراسات المتابعة مع هابل في الضوء المرئي في تأكيد مصدر الوقود ، أو الغاز ، للنجوم الجديدة. يبدو أن مجرة ​​أصغر قد اندمجت مؤخرًا مع المجرة الوحشية في منتصف الكتلة ، مما أدى إلى إرسال غازها إلى المجرة الأكبر وإشعال غضب النجوم الجديدة.

قال ويب: "وجد هابل حطام قطار اندماجي في مركز هذه المجرة".

اكتشف هابل على وجه التحديد ميزات تسمى خرزات على سلسلة ، وهي عبارة عن جيوب من الغاز تتكثف حيث تتشكل النجوم الجديدة. الخرز على سلسلة هي علامات منبهة للتصادم بين المجرات الغنية بالغاز ، وهي ظاهرة يعرفها علماء الفلك باسم الاندماجات الرطبة ، حيث تشير كلمة "رطب" إلى وجود الغاز. في هذه التحطيم ، يتحول الغاز بسرعة إلى نجوم جديدة. على النقيض من ذلك ، تحدث الاندماجات الجافة عندما تصطدم المجرات بقليل من الغاز ولا تتشكل نجوم جديدة.

عادة ، تنمو مجموعات المجرات بشكل جماعي إما من خلال الاندماجات الجافة في قلبها ، أو عن طريق سحب الغاز إلى مراكزها ، كما هو الحال مع المدينة الضخمة في مجموعة مجرات تُعرف باسم عنقود فينيكس.

الاكتشاف الجديد هو واحد من أولى الحالات المعروفة للاندماج الرطب في قلب مجموعة مجرات بعيدة. اكتشف هابل سابقًا عنقود مجري آخر أقرب يحتوي على اندماج رطب ، لكنه لم يكن نجومًا بهذه القوة.

يخطط الباحثون لمزيد من الدراسات لاكتشاف مدى شيوع عناقيد المجرات مثل SpARCS1049 + 56. قد يكون العنقود شاذًا - أو قد يمثل وقتًا مبكرًا في كوننا عندما كان التهام المجرات الغنية بالغازات هو القاعدة.

يدير مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا ، مهمة تلسكوب سبيتزر الفضائي لمديرية المهام العلمية التابعة لناسا ، واشنطن. يتم إجراء العمليات العلمية في مركز سبيتزر للعلوم في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا. تتم عمليات المركبات الفضائية في شركة لوكهيد مارتن لأنظمة الفضاء ، ليتلتون ، كولورادو. يتم أرشفة البيانات في أرشيف علوم الأشعة تحت الحمراء الموجود في مركز المعالجة والتحليل بالأشعة تحت الحمراء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. يدير معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مختبر الدفع النفاث لناسا.

تلسكوب هابل الفضائي هو مشروع تعاون دولي بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (وكالة الفضاء الأوروبية). يدير التلسكوب مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند. يجري معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI) في بالتيمور بولاية ماريلاند عمليات علوم هابل. يتم تشغيل STScI لصالح وكالة ناسا من قبل اتحاد الجامعات لأبحاث علم الفلك في واشنطن.


عندما يلتقي المجرة بمجموعة

الفضاء كبير وحتى المناطق الواقعة بين مجرة ​​واحدة وجارتها يمكن أن تبدو فارغة بمجرد وصولك & # 8220 هناك. & # 8221 إذن ، ماذا يحدث عندما يقترب جسمان من بعضهما في الفضاء؟ تحصل على اصطدامات وتقترب.

من المحتمل أن تكون ولادة القمر الخاص بنا نتيجة تصادم بين الأرض الرضيعة وعالم بحجم المريخ يسمى & # 8220Theia & # 8221. بالطبع ، يمكن أن تصطدم مجرة ​​بأخرى. هذا ما يتوقعه علماء الفلك سيحدث بين مجرة ​​درب التبانة ومجرات أندروميدا في غضون بضعة مليارات من السنين. تُظهر الصورة أعلاه ما قد يبدو عليه لمراقب على كوكب داخل إحدى المجرتين. ولكن ، ماذا عن الأنواع الأخرى من الاصطدامات وحالات الفشل الوشيك؟

ألقى علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب كندا وفرنسا وهاواي في جزيرة هاواي الكبيرة & # 8217i نظرة على مجموعة كروية قريبة تسمى M92. & # 8217s على بعد حوالي 27000 سنة ضوئية من الأرض ويمكن رؤيتها في الجزء العلوي من كوكبة هرقل. ما يرى علماء الفلك & # 8220 & # 8221 هو تيار من النجوم يتم سحبها من العنقود. إنها & # 8217 ليست واضحة على الفور للمراقب العرضي ، ولكن في أطوال موجية محددة من الضوء ، فإنها تبرز تمامًا ، كما هو موضح هنا في مخطط البيانات من الملاحظات.

توجد هذه الخطوط الطويلة الرفيعة من النجوم لأن M92 قريب جدًا من مجرة ​​درب التبانة. تعمل الجاذبية الهائلة لمجرة درب التبانة على تمزيق التكتلات الأصغر من النجوم. إنها ليست عملية سريعة. يمكن أن تستمر بعض التيارات النجمية الناتجة عن مثل هذه التفاعلات لمليارات السنين. في حالة الدفق من M92 ، كانت & # 8217s موجودة منذ حوالي 500 مليون سنة. وهذا الوقت القصير يؤدي إلى بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام.

لماذا مثل هذا التيار الشبابي؟

قدمت الملاحظات من CFHT وتلسكوب المسح Pan-STARRS1 في Haleakala on Maui الكثير من البيانات لمساعدة علماء الفلك في معرفة المدة التي قضاها تيار M92. تعطي البيانات أيضًا فكرة عن أصل المجموعة & # 8217s. قد يساعد أيضًا علماء الفلك في معرفة توزيع المادة المظلمة في مجرة ​​درب التبانة ودورها في تطويق الكتلة الكروية أثناء مرورها.

يبلغ عمر مجموعة M92 نفسها حوالي 1.1 مليار سنة ، لكن يبلغ عمرها 500 مليون سنة. لذلك ، حدث شيء & # 8216 مؤخرًا & # 8217 تسبب في فقدان الكتلة النجوم إلى الدفق. هذا & # 8220something & # 8221 هو تفاعل الجاذبية مع درب التبانة أثناء مرور الكتلة. لكن من أين؟ يثير هذا تساؤلات حول مكان تشكل M92 في الأصل. إذا تشكلت في مكان آخر وبدأت تفقد النجوم مع اقترابها من مجرة ​​درب التبانة ، فربما يمكن لعلماء الفلك استخدام المعلومات حول نجومها لمعرفة مصدرها الأصلي.

المزيد حول Globulars

عادةً ما تدور العناقيد الكروية مثل M92 حول المنطقة الوسطى من مجرة ​​درب التبانة. تحتوي هذه العناقيد على نجوم مرتبطة ببعضها البعض بإحكام في شكل كروي. كيف وأين تتشكل هذه المجموعات لا تزال قصة علم الفلك غير المكتملة. في العديد من المجموعات ، تكون معظم النجوم في نفس العمر تقريبًا. هذا يعني أنهم جميعًا تشكلوا في نفس الوقت تقريبًا. ومع ذلك ، فإن بعضها لديه نجوم بأعمار مختلفة ، مما يشير إلى أنها تشكلت في & # 8220waves & # 8221 من ولادة نجم. إذا نظرنا إلى العديد من المجرات التي تخضع لنشاط انفجار نجمي ، فمن السهل أن نرى العديد من الكرات الكروية تتشكل في مثل هذه المناطق. وبعض هذه المجرات في تصادمات أو تفاعلات قريبة ، مما يحفز نشاط الانفجار النجمي.

M92 نفسها صغيرة إلى حد ما مقارنة بالمجرة. في 1.1 مليار سنة ، كانت أصغر من مجرة ​​درب التبانة بحوالي 10 مليارات سنة. بدأت مجرتنا بالتشكل بعد وقت قصير من ولادة الكون ، أو منذ حوالي 13.4 مليار سنة. هل يمكن أن تكون مجرة ​​درب التبانة قد مرت بعصر انفجار نجمي كبير في الوقت الذي وُلد فيه M92؟ & # 8217s غير محتمل. لذلك ، يبدو من المحتمل جدًا أن M92 تشكل في مكان آخر ووقع في شد الجاذبية لمجرتنا وهالة المادة المظلمة.

اليوم ، تستهلك مجرة ​​درب التبانة (تفكيك) العديد من المجرات الأصغر ، بما في ذلك سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة القريبة. هذه هي الطريقة التي نمت بها درب التبانة بمرور الوقت. لديها مجرات كروية أخرى أقدم بكثير من M92 ، لذلك من المحتمل أنها تشكلت مع مجرتنا. ولكن ، هناك القليل من الأدلة التي تظهر أن درب التبانة قد تفاعل مع مجرات كبيرة أخرى في العشرة مليارات سنة الماضية. لذلك ، لا يبدو أن طريق الخلق الكروي هذا & # 8217t هو الطريقة التي تم بها إنشاء M92. ربما ولد في تصادم آخر وهاجر هنا؟ ستكون قصة رائعة!

أسئلة حول Our Galaxy و M92

يريد علماء الفلك معرفة مكان تشكل M92 وما هي الظروف التي كانت عليه عندما حدث. ما الذي كان يحدث قبل 1.1 مليار سنة عندما ولدت؟ وكيف كانت الظروف عندما تجولت بالقرب من قلب مجرتنا وبدأت تفقد نجومها؟ هذه الأسئلة في انتظار المزيد من الملاحظات والإجابات.


كيفية معرفة ما إذا كانت المجرة في مجموعة معينة - علم الفلك


مجموعة من المجرات صورها شاندرا في ضوء الأشعة السينية.

المنطقة الوسطى من المجرة الحلزونية M81 في ضوء الأشعة السينية بواسطة Chandra.

تم تصميم Astro-H مع وضع العديد من الأسئلة العلمية الرئيسية في الاعتبار. تتضمن الأسئلة التي يرغب علماء الفلك في أن تساعد Astro-H في الإجابة عليها ما يلي:

  • كيف تتشكل وتتطور هياكل مثل المجرات وعناقيد المجرات؟ كيف يصنعون المعادن وينتشرونها؟ ستقيس Astro-H خطوط الانبعاث من المجرات ، ومجموعات المجرات ، وبقايا المستعر الأعظم لاستنتاج وفرة العناصر الكيميائية المختلفة إلى جانب تحديد الخصائص الأخرى مثل الاضطراب.
  • كيف تقوم الثقوب السوداء الهائلة بتغذية المجرات والعناقيد بالطاقة؟ كيف تقوم النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء بتجميع المواد وإخراجها؟ ستراقب Astro-H الثقوب السوداء الهائلة وأنظمة الأشعة السينية الثنائية للبحث عن خطوط انبعاث وامتصاص الحديد. من خلال النظر إلى شكل خط الانبعاث أو الامتصاص ، يمكن لعلماء الفلك معرفة كيفية تحرك المواد بالقرب من الثقب الأسود.
  • ما هي طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة؟ سوف يبحث Astro-H في مجموعات المجرات ويقارن البيانات بنماذج من علماء الكونيات للعثور على النماذج التي تدعمها البيانات.

لمعرفة المزيد عن علم الفلك بالأشعة السينية بشكل عام وبعض الأجسام المحددة التي يدرسها علماء الفلك باستخدام معلومات الأشعة السينية ، قم بزيارة صفحة العلوم الرئيسية.


نصيب الأسد من المجرات

الكون مبني في طبقات. يمكن القول إن الوحدات الأساسية هي النجوم. بعضها منعزل (مثل الشمس) ، وبعضها يدور حول بعضها البعض كنجوم ثنائية. بالمئات أو الآلاف يشكلون عناقيد ، وإذا كان لديك بضعة مليارات إلى بضع مئات من المليارات ، فستحصل على مجرة.

مجرتنا درب التبانة هي جزء من مجموعة صغيرة من حوالي 50 مجرة ​​أخرى ، معظمها أقزام صغيرة. الخطوة التالية من المجموعة هي مجموعة المجرات ، والتي يمكن أن تحتوي على مئات إلى آلاف المجرات.

واحدة من أقرب مجموعات المجرات هي Abell 1367 ، وتسمى أكثر شيوعًا Leo Cluster. يُظهر البحث في الأدبيات الفلكية أنه من غير الواضح عدد المجرات التي يمكن اعتبارها مواطنين ليو ، وهناك ما لا يقل عن 70 مجرة ​​رئيسية وربما أكثر من ذلك بكثير. إنها تبعد 300 مليون سنة ضوئية في كوكبة الأسد (بالطبع).

وهذا رائع. التقط الفلكي آدم بلوك صورة مذهلة للمنطقة الوسطى من العنقود باستخدام تلسكوب شولمان 0.81 متر على جبل. الليمون في ولاية أريزونا:

هذا مجرد جزء واحد من المجموعة ، ينقر القلب على الصورة لرؤية الصورة الرائعة الكاملة التي أنشأها آدم. كما ترون ، هناك مجرة ​​بيضاوية ضبابية كبيرة تهيمن على قلب العنقود. هذه هي NGC 3842 ، وهي تقع في مركز كتلة العنقود. ربما نمت بهذا الحجم عن طريق تفكيك المجرات الأخرى ، وأكلها وزيادة محيطها.

تبدو معظم المجرات في العنقود صفراء ، حتى المجرات الحلزونية. يحدث هذا كثيرًا في مجموعات. يوجد غاز بين المجرات ، وبينما يحرثون خلالها بسرعة عالية ، ينجذبون إلى بعضهم البعض بفعل جاذبيتهم المتبادلة ، يتم تجريد الغاز الموجود داخل المجرات. (التشبيه الذي أحبه هو فتح النوافذ في السيارة لإخراج رائحة كريهة.) إذا كان قد بقي في المجرات ، لكان هذا الغاز ليصنع نجومًا جديدة ، لذلك في تلك المجرات التي تم تجريدها ، لا توجد نجوم لديها تم صنعه في وقت طويل. النجوم التي نراها فيها قديمة. النجوم الزرقاء لا تعيش طويلا ، لذلك مع مرور الوقت احمرار المجرات.

الاستثناء هو تلك المجرة الزرقاء ذات الحافة العلوية ، المسماة UGC 6697. يبدو أنها تمر بموجة من تشكل النجوم ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى انضغاط الغاز الموجود داخل المجرة أثناء مروره عبر الغاز العنقودي. تقع على أطراف الكتلة (وهي متراكبة على اللب في الوقت الحالي) ، حيث تكون كمية الغاز كافية لتحفيز ولادة النجوم ولكنها ليست كافية لإزالة غاز المجرة تمامًا.

نظرة أقرب لحفنة من المجرات الحلزونية المشوهة في Leo Cluster.

مسح بقية الصورة ينتج المزيد من العجائب. بالقرب من القمة توجد مجرة ​​حلزونية رائعة ، متمركزة على خط رؤيتنا ، جنبًا إلى جنب مع بعض المجرات الصغيرة المضطربة. هذه تبدو وكأنها عانت مؤخرًا من اصطدامات مع مجرات أخرى ، وهو أمر شائع آخر في البيئة المزدحمة للعناقيد. المجرة المواجهة للوجه ، المقطوعة في الجزء العلوي من الإطار ، هي في حالة فوضى كاملة. يمكن أن تؤدي التصادمات بين المجرات إلى تدمير بنيتها ... كما سنكتشف في غضون 4 مليارات سنة فقط ، عندما تصطدم مجرتنا درب التبانة وتندمج مع مجرة ​​أندروميدا الضخمة.

ثلاث مجرات قرصية ، كلها مبعثرة بالغاز.

أنا أيضًا أحب هذا الثلاثي الصغير من المجرات في العنقود. الثلاثة كلها حلزونية ، ولكن يبدو أن الذراع الموجودة في الجزء العلوي ليس لها أذرع واضحة (في هذه الحالة يطلق عليها بشكل عام اسم "مجرة القرص"). يحتوي الاثنان الآخران على قضبان قوية ، تيارات خطية من النجوم عبر نواتهما. مجرتنا عبارة عن حلزوني ذو قضيب ، على الرغم من اختلافها الشديد عن هذه المجرة ، لا تزال مجرة ​​درب التبانة منشغلة بإخراج النجوم الشابة ، لذا فإن أذرعنا الحلزونية واضحة للغاية ، وزرقاء للغاية

تقع مجموعة Leo Cluster على بُعد نفس المسافة تقريبًا من الأرض مثل مجموعة Coma Cluster الأكبر والأكثر ثراءً. معًا ، جنبًا إلى جنب مع بعض الأصغر مثل Hercules Cluster ، يشكلون Coma Supercluster ، الطبقة التالية من التسلسل الهرمي.

ويرتفع من هناك. تشكل مجموعة Coma Supercluster ، جنبًا إلى جنب مع العديد من العناصر الأخرى ، هيكلًا يسمى Great Wall ، وهو مجمع شاسع مئات الملايين من السنين الضوئية. إنه أحد أكبر الهياكل في الكون بأسره ، ولكن يوجد الكثير من مثله.

إنه أمر لا يصدق ، ومذهل للعقل. إن مقياس الكون يسحق إحساسنا بالحجم ، ويملأ قدرتنا على الرهبة في الفائض. أعرف أن بعض الناس ييأسون عندما يفكرون في هذا الأمر ، لكن له تأثير معاكس علي: أشعر بالارتياح. ليس من الرائع فقط وجود مثل هذه الأشياء على الإطلاق ، ولكن كم هو مدهش أن نتمكن من رؤيتها ودراستها وفهمها؟ ربما ليس بالكامل ، بالطبع ، ليس بعد ، وربما ليس بالكامل.

ولكن يمكننا محاولة. وهذا يجعلنا مهمين ، حتى على النطاق الصغير والصغير لهذا الكون الشاسع والواسع الذي نعيش فيه.


تطور مجموعات المجرات الضخمة

صورة ذات أطوال موجية متعددة لمجموعة المجرات الضخمة البعيدة ، IDCS J1426.5 + 3508 (الأشعة السينية من Chandra باللون الأزرق ، والضوء المرئي من Hubble باللون الأخضر ، وبيانات الأشعة تحت الحمراء من Spitzer باللون الأحمر). وجدت دراسة جديدة بطول الموجة المليمترية لمجموعات ضخمة باستخدام تلسكوب القطب الجنوبي توافقًا جيدًا مع الأفكار الحالية حول تطور مجموعة المجرات. الائتمان: ناسا شاندرا ، سبيتزر ، هابل

تم التعرف على عناقيد المجرات منذ فترة طويلة كمختبرات مهمة لدراسة تكوين المجرات وتطورها. أتاح ظهور الجيل الجديد من تلسكوبات مسح الموجات المليمترية وما دون المليمترية ، مثل تلسكوب القطب الجنوبي (SPT) ، تحديد مجموعات المجرات الباهتة فوق أجزاء كبيرة من السماء باستخدام تأثير تم التعرف عليه لأول مرة من قبل راشد صونيايف وياكوف زيل. dovich في عام 1969: عندما تتفاعل الإلكترونات الساخنة في الغاز العنقودي مع الضوء من الخلفية الميكروية الكونية المنتشرة في كل مكان فإنها تزيد من سطوعها بشكل طفيف جدًا.

SAO هي مؤسسة شريكة في تلسكوب القطب الجنوبي ، والتي تجري مسحًا كبيرًا يغطي حوالي ستة بالمائة من السماء بأكملها بحساسية ودقة زاويّة مناسبة لاكتشاف مجموعات المجرات البعيدة مثل تلك الموجودة في الحقبة بعد حوالي أربعة مليارات سنة الانفجار الكبير. One advantage of studying this sample of clusters is that because they have been identified from their hot gas signatures (rather than from the starlight of their member galaxies), the evolution of the cluster and its ensemble population is easier to disentangle.

CfA astronomer Brian Stalder and a team of colleagues used the SPT survey data to identify twenty-six of the most massive clusters known, each with a mass of over about a million billion solar-masses. They find that the clusters are broadly in agreement with the current thinking about the evolution of massive clusters and the stars in these galaxies. The models suggest a generally passive evolution (that is, without unusual disruptions by collisions or nuclear black hole feedback) and imply that most of the star formation and galaxy merging took place at an even earlier epoch than this sample covers. The scientists note, however, that a larger sample is needed to extend the conclusions, and it is currently being undertaken using other large optical telescopes including the Magellan twin 6.5 meter telescopes in Chile of which SAO is also a leading partner.


شاهد الفيديو: ماذا بعد تلسكوب هابل (شهر اكتوبر 2021).