اكتشف علماء الفلك أحد أكبر الهياكل الدوارة التي شوهدت في الكون على الإطلاق

اكتشف الباحثون سلسلة دوارة رفيعة جدًا من المجرات داخل خيط كوني ضخم، مما يكشف عن اصطفافات غير متوقعة تتحدى نماذج كيفية اكتساب المجرات لدورانها.

مجموعة بحثية دولية بقيادة جامعة أكسفورد كشفت إحدى أكبر الهياكل الدوارة التي تم توثيقها على الإطلاق: سلسلة من المجرات “رفيعة للغاية” متوضعة داخل خيوط كونية ضخمة ودوارة تقع على بعد 140 مليون سنة ضوئية من الأرض. الاكتشاف، الذي ورد في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكيةقد يساعد في توضيح كيفية تطور المجرات لأول مرة في بداية الكون.

تمثل الخيوط الكونية أكبر السمات الهيكلية المعروفة في الكون. وهي تتألف من شبكات هائلة تشبه الخيوط مصنوعة من المجرات والمادة المظلمة التي تخلق نوعًا من الإطار الكوني. تقوم هذه الهياكل أيضًا بتوجيه المادة والزخم نحو المجرات المجاورة لها.

عندما تستضيف الخيوط القريبة العديد من المجرات التي تدور في نفس الاتجاه، وعندما يبدو أن الخيوط بأكملها تدور ككل، فإنها توفر فرصًا نادرة لدراسة كيفية حصول المجرات على دورانها الحالي ومحتوى الغاز. كما أنها تسمح للعلماء باختبار الأفكار حول كيفية تشكل الدوران الكوني واسع النطاق على مدى عشرات الملايين من السنين الضوئية.

سلسلة مجرة ​​رفيعة جدًا داخل خيوط ضخمة

وفي البحث الجديد، حدد العلماء 14 مجرة ​​غنية بالهيدروجين مرتبة في تشكيل ضيق وممدود يبلغ طوله حوالي 5.5 مليون سنة ضوئية وعرضه 117000 سنة ضوئية. يقع هذا الترتيب النحيف داخل خيط أكبر بكثير يمتد لحوالي 50 مليون سنة ضوئية ويستضيف أكثر من 280 مجرة ​​إضافية.

يبدو أن العديد من المجرات في هذه المنطقة تدور في نفس اتجاه الخيط نفسه، بشكل متكرر أكثر بكثير مما يمكن توقعه من اتجاه عشوائي. يتحدى هذا النمط النماذج الحالية ويشير إلى أن الهياكل الكونية الكبيرة قد تشكل دوران المجرة بقوة أكبر، أو على مدى فترات زمنية أطول، مما كان معروفًا سابقًا.

ووجد الباحثون أن المجرات الموجودة على جانبي العمود الفقري للخيط تتحرك في اتجاهين متعاكسين، مما يشير إلى أن الهيكل بأكمله يدور. وباستخدام نماذج لديناميات الخيوط، استنتجوا سرعة دوران تبلغ 110 كم/ثانية، وقدروا نصف قطر المنطقة المركزية الكثيفة للخيط بحوالي 50 كيلو فرسخ فلكي (حوالي 163000 سنة ضوئية).

رؤى حول دوران المجرة والديناميكيات الكونية

قالت المؤلفة المشاركة الدكتورة ليلى يونغ (قسم الفيزياء، جامعة أكسفورد): “ما يجعل هذا الهيكل استثنائيًا ليس حجمه فحسب، بل مزيج محاذاة الدوران والحركة الدورانية. يمكنك تشبيهه بركوب فنجان الشاي في حديقة ترفيهية. كل مجرة ​​تشبه فنجان شاي يدور، ولكن المنصة بأكملها – الخيط الكوني – تدور أيضًا. تمنحنا هذه الحركة المزدوجة نظرة نادرة حول كيفية اكتساب المجرات دورانها من الهياكل الأكبر التي تعيش فيها. “

يبدو أن الخيوط عبارة عن بنية شابة وغير مضطربة نسبيًا. يشير العدد الكبير من المجرات الغنية بالغاز والحركة الداخلية المنخفضة – ما يسمى بحالة “البرودة الديناميكية” – إلى أنها لا تزال في مرحلة مبكرة من التطور.

وبما أن الهيدروجين هو المادة الخام لتكوين النجوم، فإن المجرات التي تحتوي على الكثير من غاز الهيدروجين تعمل بنشاط على جمع أو الاحتفاظ بالوقود لتكوين النجوم. وبالتالي فإن دراسة هذه المجرات يمكن أن تعطي نافذة على المراحل المبكرة أو المستمرة من تطور المجرات.

تتبع تدفقات الغاز عبر الشبكة الكونية

المجرات الغنية بالهيدروجين هي أيضًا أدوات تتبع ممتازة لتدفق الغاز على طول الخيوط الكونية. ونظرًا لأن الهيدروجين الذري يتأثر بسهولة أكبر بالحركة، فإن وجوده يساعد في الكشف عن كيفية توجيه الغاز عبر الخيوط إلى المجرات، مما يوفر أدلة حول كيفية تدفق الزخم الزاوي عبر الشبكة الكونية للتأثير على مورفولوجيا المجرات ودورانها وتكوين النجوم.

يمكن أن يفيد هذا الاكتشاف أيضًا الجهود المستقبلية لنمذجة المحاذاة الجوهرية للمجرات، وهو ملوث محتمل في مسوحات علم الكونيات ذات العدسات الضعيفة القادمة مع وكالة الفضاء الأوروبيةمهمة إقليدس ومرصد فيرا سي روبين في تشيلي.

وأضافت المؤلفة المشاركة الدكتورة مادالينا تيودوراش (معهد علم الفلك، جامعة كامبريدج / قسم الفيزياء، جامعة أكسفورد): “هذا الخيط عبارة عن سجل أحفوري للتدفقات الكونية. إنه يساعدنا على تجميع كيفية اكتساب المجرات لدورانها ونموها بمرور الوقت”.

جهد المرصد المتعدد والتعاون الدولي

واستخدم الفريق الدولي بيانات من تلسكوب ميركات الراديوي في جنوب أفريقيا، وهو أحد أقوى التلسكوبات في العالم، ويضم مجموعة من 64 طبقًا متصلًا بالأقمار الصناعية. تم اكتشاف هذا الخيط الدوار باستخدام مسح عميق للسماء يسمى MIGHTEE، والذي يقوده أستاذ الفيزياء الفلكية مات جارفيس (قسم الفيزياء، جامعة أكسفورد). تم دمج هذا مع الملاحظات البصرية من أداة تحليل الطاقة المظلمة (منتديات) ومسح سلون الرقمي للسماء (SDSS) للكشف عن خيوط كونية تظهر كلا من محاذاة دوران المجرة المتماسكة والدوران الشامل.

قال البروفيسور جارفيس: “يُظهر هذا حقًا قوة الجمع بين البيانات من مراصد مختلفة للحصول على رؤى أكبر حول كيفية تشكل الهياكل والمجرات الكبيرة في الكون. لا يمكن تحقيق مثل هذه الدراسات إلا من خلال مجموعات كبيرة تتمتع بمجموعات مهارات متنوعة، وفي هذه الحالة، أصبح ذلك ممكنًا بالفعل من خلال الفوز بمنحة ERC Advanced Grant/UKIR Frontiers Research Grant، التي مولت المؤلفين الرئيسيين المشاركين”.

المرجع: “خيوط مجرة ​​دوارة بقدرة 15 ميجاباسك عند الانزياح نحو الأحمر z = 0.032” بقلم Madalina N Tudorache وSL Jung وMJ Jarvis وI Heywood وAA Ponomareva وAA Vărăşteanu وN Maddox وT Yasin وM Glowacki، 4 ديسمبر 2025، الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
دوى: 10.1093/mnras/staf2005

وشارك في الدراسة أيضًا باحثون من جامعة كامبريدج، وجامعة وسترن كيب رودس، ومرصد علم الفلك الراديوي بجنوب إفريقيا، وجامعة هيرتفوردشاير، جامعة بريستولوجامعة إدنبرة، وجامعة كيب تاون.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.