حصل فريق دولي من علماء الفلك على أفضل رؤية حتى الآن لمجرتين تتصادم عندما كان الكون نصف عمره الحالي فقط.
اعتمد الفريق بشكل كبير على التلسكوبات الفضائية والأرضية ، بما في ذلك تلسكوب هابل الفضائي ، وصفيف أتاكاما المليميتر / المليمتر الصغير (ALMA) ، ومرصد كيك ، وصفيف كارل جانسكي الصفيف الكبير جدًا (VLA). لكن الأصل الأعظم كان اصطفافًا كونيًا.
قال المؤلف الرئيسي هوغو ميسياس من جامعة كونسيبسيون في تشيلي ومركز سينستروم دي أسترونوميا: "في حين أن الفلكيين غالبًا ما يحدون من قوة مقاريبهم ، إلا أنه في بعض الحالات يتم تعزيز قدرتنا على رؤية التفاصيل بشكل كبير من خلال العدسات الطبيعية التي أنشأها الكون". e Astrofísica da Universidade de Lisboa في البرتغال.
تلعب مثل هذه المحاذاة الكونية النادرة حيلًا بصرية ، حيث تبدو العدسة المتداخلة (سواء كانت مجرة أو كتلة مجرة) تنحني أو تضخم الضوء البعيد. يسمح هذا التأثير ، المسمى بالعدسة التثاقلية ، لعلماء الفلك بدراسة الأجسام التي لن تكون مرئية بطريقة أخرى ومقارنة المجرات المحلية مباشرةً مع عدد أكبر من المجرات البعيدة ، حيث يُرى عندما كان الكون أصغر سنًا بشكل ملحوظ.
تم اكتشاف الجسم البعيد المعني ، الملقب بـ H-ATLAS J142935.3-002836 ، في مسح Herschel Astrophysical Terahertz للمساحة الكبيرة (H-ATLAS). على الرغم من أنها باهتة جدًا في الصور الضوئية المرئية ، إلا أنها من بين الأجسام الأكثر سطوعًا في نظام الأشعة تحت الحمراء البعيدة الموجودة حتى الآن.
تظهر صور هابل وكيك أن المجرة الأمامية هي مجرة حلزونية ، تظهر على الحافة. على الرغم من أن السحب الترابية الكبيرة للمجرة تحجب جزءًا من ضوء الخلفية ، يمكن لكل من ALMA و VLA مراقبة السماء بأطوال موجية أطول ، والتي لا تتأثر بالغبار.
باستخدام البيانات المجمعة ، اكتشف الفريق أن نظام الخلفية كان في الواقع تصادمًا مستمرًا بين مجرتين.
أولاً ، لاحظ الفريق أن هاتين المجرتين تشبهان نظامًا أقرب كثيرًا: مجرات Antennae ، مجرتان قضت بضع مئات من ملايين السنين الماضية في احتضان دوراني أثناء اندماجهما معًا. اقترح التشابه اصطدامًا ، لكن ALMA - بحساسيتها العالية ودقتها المكانية - كانت قادرة على التحقق من ذلك.
تتمتع ALMA بقدرة فريدة على اكتشاف الانبعاث من أول أكسيد الكربون ، على عكس التلسكوبات الأخرى ، التي قد تكون قادرة فقط على فحص الامتصاص على طول خط الرؤية. سمح هذا لعلماء الفلك بقياس سرعة الغاز في الجسم البعيد. باستخدام هذه المعلومات ، تمكنوا من إظهار أن المجرة العدسة هي في الواقع تصادم مجري مستمر.
هذه التصادمات تعزز بشكل طبيعي تكوين النجوم. سيشعر أي غاز داخل المجرات بالرياح المعاكسة ، تمامًا كما يشعر العداء بالرياح حتى في اليوم الأصعب ، ويصبح مضغوطًا بما يكفي لإثارة تشكل النجوم. من المؤكد أن ALMA تُظهر أن المجرتين تشكلان مئات النجوم الجديدة كل عام.
قال مدير العلوم والمؤلف المشارك في ESO: "مكنتنا ALMA من حل هذا اللغز لأنه يمنحنا معلومات حول سرعة الغاز في المجرات ، مما يجعل من الممكن فصل المكونات المختلفة ، وكشف التوقيع الكلاسيكي لدمج المجرات". من الدراسة الجديدة ، روب Ivison. "هذه الدراسة الجميلة تلتقط اندماج المجرة باللون الأحمر لأنها تثير انفجارًا شديدًا."
وقد تم نشر النتائج في عدد 26 أغسطس من مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية وهي متاحة على الإنترنت.
