المجرة الحلزونيّة مسييه 61.
التُقطت الصورة بواسطة تلسكوب الفضاء هابل، وقد تبدو مجرّتنا درب التبانة مثل هذه المجرة.
المصدر: وكالة الفضاء الأوروبية ESA / هابل و ناسا.
شكر وتقدير: ج. تشابدلين، ل. ليماتولا، ر. جيندلر.كيف يمكن وصف سلوك الغاز في مركز مجرّة درب التبانة؟
قام باحثون من جامعة هايدلبرغ بالتعاون مع زملاء من جامعة أكسفورد بالتحقيق مؤخراً في حركة السحب الغازية في محاكاة شاملة عن طريق الحاسوب، حيث يُفسّر النموذج الجديد بشكل قاطع هذه الحركة المعقدة للغاز. أجرى كلّاً من عالم الفيزياء الفلكية الدكتور "ماتيا س. سورماني" من جامعة هايدلبرغ والدكتور "ماثيو ريدلي" من جامعة أكسفورد هذا البحث في جامعة هايدلبرغ في مركز البحوث التعاوني "نظام درب التبانة" CRC 881.
يقع نظامنا الشمسي في المناطق الخارجية من مجرّة درب التبانة، وتظهر المجرة على شكل قرص مع قطر تقريبي يبلغ 100,000 سنة ضوئية. يبدو مظهر هذا القرص بشكل غير مباشر من الأرض من خلال قياس المواقع وحركات النجوم وغيوم الغاز، ومن المرجّح أن تكون مجرّة درب التبّانة مجرّة حلزونيّة يظهر هيكلها على شكل شريط مركزي يتألّف من النجوم وهو نوع شائع جداً من المجرات الموجودة في الكون، ومن الأمثلة المعروفة على ذلك مجرة M61.
يعدّ الغاز بين النجوم جزءً كبيراً من المادة المرئية في مجرّة درب التبانة بالإضافة إلى النجوم فائقة الإضاءة. إنّ توزيع وحركة هذا الغاز بالغ التعقيد خاصّة في مركز المجرة، وهناك تناقضات كبيرة بين الكميات التي تمّ قياسها من هذا الغاز وبين انخفاض معدل تشكّل النجوم. يقول البروفسور الدكتور "رالف س. كليسن" وهو أحد الباحثين في معهد الفيزياء الفلكية النظرية مركز علم الفلك بجامعة هايدلبرغ (ZAH): "إن محاكتنا لا تقضي على هذه التناقضات الموجودة في النماذج السابقة فحسب، بل تسمح لنا أيضاً بإعادة إنتاج حركة الغاز التي تمتّ ملاحظتها بشكل مدهش".
تتحرك غيوم الغاز في النموذج الجديد في ما يسمى بالمنطقة الجزيئية المركزية (CMZ) الموجودة في عمق 1500 سنة ضوئية من مجرّة درب التبانة على قرص مركزي بيضاوي الشكل يمتلك اثنين من الأذرع الحلزونيّة. يتدفق الغاز من المناطق المحيطة من خلال هذه الأذرع في المنطقة الجزيئية المركزية (CMZ). خلق تصادم غيوم الغاز موجات صدمية مما ولّد بعض الاضطرابات. يقول الدكتور سورماني: " يمكن أن يحول هذا الاضطراب دون انهيار السحب الغازية إلى النجوم، مما يوفر تفسيراً ثابتاً للمعدل المنخفض بشكل غير متوقع لتكوّن النجوم في هذه المنطقة".
سمحت المحاكاة الحاسوبية للباحثين بخلق صورة مكانية لمركز المجرة وتحديد مواقع بعض غيوم الغاز المعروفة ضمن هذه الخريطة ثلاثية الأبعاد للمرة الأولى. يخطط علماء الفيزياء الفلكية الآن لتطوير هذه المحاكاة من أجل تحسين النتائج وتحسين تطابق بيانات الرصد، كما يأملون في الإجابة عن أيّة تساؤلات متبقية كالتفاوت الواضح في توزيع الغاز في مركز درب التبانة. تهدف نماذج المحاكاة الأخرى إلى كشف هذا اللغز استناداً على التطور الزمني للتركيب الكيميائي للغاز.
يؤكد البروفيسور كليسن: "نحن نعتقد أن هذه النتائج سيكون لها تأثير كبير على الدراسات المستقبلية لهيكل مجرّتنا". نُشرت نتائج هذا البحث في الملاحظات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية.
المصدر