ابتكر علماء الفلك الصورة الراديوية الأكثر تفصيلاً لمجرة درب التبانة

علماءالفلكمن المركز الدولي لأبحاث علم الفلك الراديوي قدم (ICRAR) أكبر صورة راديوية ملونة لدرب التبانة بترددات منخفضة. وتمتدالصورةإلى نصف الكرة الجنوبي للمجرة وتظهرها بظلال مختلفة من موجات الراديو، مما يفتح طرقا جديدة لدراسة الحياة النجمية من المهد إلى الزوال.

طريق طويل لتحقيق رقم قياسي

أمضت سيلفيا مانتوفانيني، طالبة الدكتوراه في جامعة كيرتن، 18 شهرًا في المشروع. قامت بمعالجة البيانات الموجودة على أجهزة الكمبيوتر العملاقة في مركز Pawsey، باستخدام حوالي مليون ساعة من وقت وحدة المعالجة المركزية. جاءت المعلومات من مسحين واسعي النطاق للسماء. الأول، GLEAM، استمر 28 ليلة في 2013-2014. أما الثاني، GLEAM-X، فقد امتد لـ 113 ليلة من عام 2018 إلى عام 2020. وتم تصوير جميعها باستخدام تلسكوب Murchison Widefield Array في مرصد Murchison لعلم الفلك الراديوي، على أراضي شعب Wajarri Yamaji في غرب أستراليا.

ويتكون التلسكوب من 4096 قرن استشعار، على شكل عناكب طويلة الأرجل، منتشرة في تربة الصحراء الحمراء. يلتقط كل هوائي إشارات راديوية ضعيفة لا تستطيع الأجهزة البصرية التقليدية رؤيتها. الصورة الجديدة أكثر وضوحًا بمرتين، وأكثر حساسية بعشر مرات وتغطيهاتضاعفمساحة سماء أكبر مقارنة بإصدار 2019. مثل هذه التحسينات تجعل من الممكن تمييز الهياكل المجرية العملاقة المخفية عند الترددات العالية.

ألوان الراديو تكشف أسرار النجوم

يوضح مانتوفانيني: “توفر هذه الصورة الساطعة فرصة فريدة لمشاهدة مجرتنا بترددات راديو منخفضة. فهي توفر معلومات قيمة حول تطور النجوم، بما في ذلك تكوينها في مناطق مختلفة من المجرة، وتفاعلاتها مع الأجرام السماوية الأخرى، وفي النهاية موتها”.

في الصورة، تشير الدوائر الحمراء إلى بقايا المستعر الأعظم، وهي أغلفة متوسعة من الغاز والطاقة بعد انفجار نجم ضخم. تخيل فقاعة عملاقة تنمو لملايين السنين، وتدفع المادة إلى الفضاء. المناطق الزرقاء هي حضانات نجمية، وسحب كثيفة من الغاز حيث تضغط الجاذبية المادة وتشعل نجومًا جديدة. مانتوفانيني متخصص في بقايا المستعرات الأعظم. ومن المعروف عدة مئات منهم، لكن العلماء واثقون من أن الآلاف لا يزالون مختبئين في ضجيج المجرة. يساعد التصوير الراديوي على فصل الغاز الطازج حول النجوم الشابة عن الغاز القديم المتبقي من النجوم المحتضرة.

أصبحت دراسة النجوم النابضة الآن أسهل

تفتح الصورة الباب أمام دراسة النجوم النابضة – النجوم النيوترونية الدوارة، وبقايا المستعرات الأعظم المتفجرة. وهي تنبعث منها موجات الراديو في حزم ضيقة، مثل المنارات الكونية. ومن خلال قياس سطوع النجوم النابضة عند ترددات مختلفة لـ GLEAM-X، سيتمكن علماء الفلك من فهم آليات الانبعاث والموقع الدقيق لهذه الأجسام في المجرة. إنه مثل الاستماع إلى نبض درب التبانة على نغمات مختلفة.

تسلط الأستاذة المساعدة ناتاشا هيرلي ووكر، مديرة GLEAM-X، الضوء على حجم هذا الإنجاز.

“يسمح لنا هذا التصوير منخفض التردد باكتشاف الهياكل الفيزيائية الفلكية الكبيرة في مجرتنا والتي يصعب تصويرها عند الترددات العالية. في السابق، ظل المستوى المجري الجنوبي في هذا النطاق نقطة فارغة لعلماء الفلك.”

التطلع إلى المستقبل

فقط التلسكوب SKA-Low، الذي يتم بناؤه في نفس الصحراء، هو الذي سيتفوق على هذه الصورة من حيث الحساسية والدقة. ومن المقرر إطلاقه في العقد المقبل.

يقول هيرلي ووكر: “لم يتم نشر أي صور راديوية منخفضة التردد لمستوى المجرة الجنوبي بأكمله من قبل، مما يجعل هذا الحدث معلمًا رئيسيًا في علم الفلك”.

قام فريق ICRAR بفهرستها98000 مصدر راديوي في مستوى المجرة.وتشمل هذه النجوم النابضة، والسدم الكوكبية – الأصداف المتوهجة حول النجوم المحتضرة مثل الشمس، ومناطق HII – والسحب الكثيفة من الهيدروجين المتأين حيث تولد النجوم، والمجرات البعيدة خارج مجرة ​​درب التبانة.