أعلنت جمعية أبحاث الفضاء عن رصد مجرة أخرى تُسلط الضوء على كيفية أخذ المجرات لهذا الشكل الحلزوني. طبقًا لأبحاث من مرصد الستراتوسفير للأشعة الكونية ما تحت الحمراء «SOFIA»، الحقل المغناطيسي يلعب دورًا قويًا في تشكل هذه المجرات.
يقول الدكتور Enrique Lopez-Rodriguez، عالم في جمعية أبحاث الفضاء التابعة للجامعات في المركز العلمي SOFIA في مركز أبحاث Ames التابع لوكالة NASA في وادي السيليكون في كاليفورنيا: «الحقول المغناطيسية غير مرئية، لكن من الممكن أنها تؤثر على تطور المجرات، نحن لدينا فهم جيد جدًا لكيفية تأثير الجاذبية على بنية المجرات، لكننا للتو بدأنا بدراسة الدور الذي يلعبه الحقل المغناطيسي».
المجال المغناطيسي بتقنية NCG أو M77، يُظهر صورة فيها الضوء المرئي والأشعة السينية على شكل خط انسيابي مركب مأخوذة لمجرة من مرصد هابل HUBBLE الفضائي، ومصفوفة الطيف النووي، ومسح سلون الرقمي Sloan. الحقل المغناطيسي يصطف على امتداد الأذرع الحلزونية كلها -24000 سنة ضوئية- وهذا يدل على أن قوى الجاذبية التي تكوّن الشكل الحلزوني للمجرة تقوم أيضًا بالضغط على الحقل المغناطيسي. إن الاصطفاف يدعم الفرضية الرائدة حول كيفية أخذ الأذرع لشكلها الحلزوني، وهذا يعرف بـ«نظرية موجة الكثافة». قامت SOFIA بدراسة المجرة باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء (89 ميكرون) للكشف عن جوانب حقولها المغناطيسية التي لم تستطع الأرصاد السابقة الكشف عنها باستخدام الراديو والمرصد المرئي.
كيف أخذت مجرة درب التبانة هذا الشكل الحلزوني الأنيق مع أذرعه الطويلة؟ سؤال حير العلماء لفترة طويلة.
الحقول المغناطيسية في المجرات الحلزونية تصطف بمحاذات الأذرع الحلزونية عبر المجرة كلها عبر أكثر من 24000 سنة ضوئية. اصطفاف الحقل المغناطيسي مع تشكل النجم يدل على أن قوى الجاذبية التي تكوّن الشكل الحلزوني للمجرة تضغط على الحقل المغناطيسي أيضًا. إن الاصطفاف يدعم النظرية الرائدة حول كيفية أخذ الأذرع لشكلها الحلزوني، وهذا يُعرف بنظرية موجة الكثافة.
قاس العلماء الحقل المغناطيسي على طول الأذرع الحلزونية للمجرة باستخدام NCG 1068 أو M77، وظهرت الحقول على شكل خط انسيابي يتتبع الأذرع التي تطوف.
يقع الـ M77 على بعد 47 مليون سنة ضوئية في كوكبة كيتوس Cetus، إنها تملك ثقبًا أسود ضخمًا جدًا في مركزها، يُعد أكبر بمرتين من ذلك الموجود في مركز مجرتنا درب التبانة.
الأذرع الملتفة تمتلئ بالغبار والغاز والمناطق الكثيفة التي تسمّى بالمناطق النجمية وهي ضرورية لتشكيل النجوم.
كشفت أرصاد الأشعة ما تحت الحمراء SOFIA ما لا تستطيع ملاحظته العين البشرية؛ الحقول المغناطيسية التي تُتبع بالقرب من النجم المولود حديثًا مملوءة بالأذرع الحلزونية، وهذا يدعم نظرية موجة الكثافة.
يمتاز موضع الغبار والغاز والنجوم في الأذرع بعدم الثبات مثل ريشة في مروحة، لذلك تتحرك المواد على طول الأذرع وتقوم الجاذبية بضغطها.
إن اصطفاف الحقل المغناطيسي يمتد عبر الطول الكلي للذراع بما يعادل 24000 سنة ضوئية، هذا يدل على أن قوى الجاذبية التي كونت الشكل الحلزوني للمجرة تقوم أيضًا بالضغط على حقولهم المغناطيسية، بالاعتماد على نظرية موجة الكثافة، النتائج نُشرت في مجلة Astrophysical Journal.
يقول لوبيز: «هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها اصطفاف الحقل المغناطيسي على مقياس كبير جدًا مع ولادة تيار نجمي في الأذرع الحلزونية، إنه من المثير دومًا أن نجد أدلة كتلك التي من SOFIA، والتي تعزز من صحة الفرضيات المطروحة.
من المعروف أن الحقول المغناطيسية السماوية صعبة المُلاحظة. أحدث المعدات الموجودة في SOFIA، التي هي كاميرا HAWC تستخدم الأشعة ما تحت الحمراء لملاحظة حبيبات الغبار السماوية التي تصطف عموديًا على خطوط الحقل المغناطيسي.
من هذه النتائج يمكن لعلماء الفلك أن يتوصلوا لشكل وجهة الحقل المغناطيسي غير المرئي. الأشعة ما تحت الحمراء البعيدة تمنحنا معلومات حول الحقول المغناطيسية لأن الإشارة لا تتأثر من انبعاث تقنيات أخرى مثل الضوء المبعثر أو الإشعاعات من الجسيمات عالية الطاقة.
إن قدرة SOFIA على دراسة المجرات باستخدام الأشعة ما تحت الحمراء البعيدة، وخاصة على الطول الموجي 89، يكشف مُسبقًا حقائق غير معروفة عن حقولها المغناطيسية.
إن أرصاد إضافية مثل تلك التي من SOFIA تعتبر ضرورية لفهم كيف يؤثر الحقل المغناطيسي على تشكل وتطور أنواع أخرى من المجرات مثل تلك التي تمتلك شكلًا غير منتظم «Irregular galaxies».
اقرأ أيضًا:
تعرف على الأنواع الثلاث الرئيسية للمجرات.. من أي نوع مجرتنا؟
ترجمة: عروة ضوا
تدقيق: محمد إبراهيم قسومه
