أخذت مجرة أندروميدا في الأشعة فوق البنفسجية. حقوق الصورة: GALEX اضغط للتكبير
يعتقد الفلكيون منذ فترة طويلة أن مجرة أندروميدا لها تنشئة مختلفة عن مجرتنا درب التبانة ، ولكن الآن يبدو أننا لسنا مختلفين تمامًا بعد كل شيء. أكمل فريق دولي من الباحثين مسحًا للمحتوى المعدني في هالة أندروميدا ، ووجدوا أنه فقير نسبيًا بالمعادن - تمامًا مثل درب التبانة. إذا كان لكل من المجرتين نفس الكمية من المعادن في هالاتها ، فهذا يعني أنها ربما تطورت بطرق مماثلة ؛ بدأ كلاهما بعد نصف مليار سنة بعد الانفجار الكبير ونما من مجموعة من الأجزاء المجهرية.
على مدى العقد الماضي ، اعتقد الفلكيون أن مجرة أندروميدا ، أقرب جار مجرة لنا ، كانت مختلفة عن مجرة درب التبانة. لكن مجموعة من الباحثين توصلوا إلى أن المجرتين ربما تكون متشابهة تمامًا في الطريقة التي تطورت بها ، على الأقل خلال عدة مليارات من السنين الأولى.
في العدد القادم من مجلة الفيزياء الفلكية ، سكوت تشابمان من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، رودريغو إيباتا من مرصد ستراسبورغ ، وزملاؤهم أفادوا بأن دراساتهم التفصيلية لحركات ومعادن ما يقرب من 10000 نجمة في أندروميدا تظهر أن النجوم في المجرة الهالة "فقيرة بالمعادن". في لغة فلكية ، هذا يعني أن النجوم الموجودة في الحدود الخارجية للمجرة تفتقر إلى حد كبير في جميع العناصر الأثقل من الهيدروجين.
هذا أمر مثير للدهشة ، كما يقول تشابمان ، لأن أحد الاختلافات الرئيسية التي يعتقد أنها موجودة بين أندروميدا ودرب التبانة كان أن الهالة النجمية الأولى غنية بالمعادن والأخيرة فقيرة بالمعادن. إذا كانت كلتا المجرتين فقيرة بالمعادن ، فلا بد أنهما كان لهما تطورات متشابهة جدًا.
"على الأرجح ، بدأت المجرتان في غضون نصف مليار سنة من الانفجار العظيم ، وخلال الثلاثة إلى أربعة مليارات سنة التالية ، كان كلاهما يتراكمان بنفس الطريقة من خلال شظايا بروتاكالاكتيك تحتوي على مجموعات أصغر من النجوم تسقط في المادة المظلمة. يشرح تشابمان.
في حين أن لا أحد يعرف بعد ما هي المادة المظلمة ، إلا أن وجودها راسخ بسبب الكتلة التي يجب أن توجد في المجرات لنجومها لتدور حول مراكز المجرات بالطريقة التي تعمل بها. في الواقع ، تفترض النظريات الحالية لتطور المجرة أن آبار المادة المظلمة كانت بمثابة "بذرة" لمجرات اليوم ، مع سحب المادة المظلمة لمجموعات أصغر من النجوم أثناء مرورها في مكان قريب. ما هو أكثر من ذلك ، أن المجرات مثل أندروميدا ودرب التبانة ربما تكون قد التهمت حوالي 200 مجرة أصغر وشظايا بروتاكالاكتيك على مدى الـ 12 مليار سنة الماضية.
وصل تشابمان وزملاؤه إلى استنتاج حول هالة أندروميدا الفقيرة بالمعادن من خلال الحصول على قياسات دقيقة للسرعة التي تتقدم بها النجوم الفردية مباشرة أو تتحرك مباشرة من الأرض. يُطلق على هذا المقياس السرعة الشعاعية ، ويمكن تحديده بدقة شديدة باستخدام مطياف الأدوات الرئيسية مثل تلسكوب Keck-II الذي يبلغ طوله 10 أمتار ، والذي تم استخدامه في الدراسة.
من حوالي 10000 نجمة أندروميدا التي حصل الباحثون على سرعات شعاعية لها ، تبين أن حوالي 1000 نجم في الهالة النجمية العملاقة التي تمتد إلى الخارج لأكثر من 500000 سنة ضوئية. يعتقد أن هذه النجوم ، بسبب افتقارها للمعادن ، قد تكونت في وقت مبكر جدًا ، في وقت كانت فيه هالة المادة المظلمة الضخمة قد التقطت أول شظاياها الأولية.
على النقيض من ذلك ، فإن النجوم التي تهيمن على مقربة من مركز المجرة هي تلك التي تشكلت ودمجت لاحقًا ، وتحتوي على عناصر أثقل بسبب عمليات التطور النجمية.
بالإضافة إلى كونها فقيرة بالمعادن ، تتبع نجوم الهالة مدارات عشوائية وليست في دوران. على النقيض من ذلك ، تدور نجوم قرص أندروميدا المرئي بسرعات تصل إلى 200 كيلومتر في الثانية.
وبحسب إيباتا ، يمكن أن تؤدي الدراسة إلى رؤى جديدة حول طبيعة المادة المظلمة. يقول إيباتا: "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من الحصول على رؤية بانورامية لحركات النجوم في هالة المجرة". "تسمح لنا هذه النجوم بوزن المادة المظلمة وتحديد كيفية تناقصها مع المسافة".
بالإضافة إلى Chapman و Ibata ، فإن المؤلفين الآخرين هم Geraint Lewis من جامعة سيدني. أنيت فيرجسون من جامعة ادنبره ؛ مايك إروين من معهد الفلك في كامبريدج ، إنجلترا ؛ آلان ماكوناتشي من جامعة فيكتوريا ؛ ونيال تنفير من جامعة هيرتفوردشاير.
المصدر الأصلي: نشرة أخبار Caltech
