التقط فريق دولي من علماء الفلك صورة مثيرة لمجرة تحتضر، تقذف غازا يعادل 10 آلاف شمس كل عام بسبب الاصطدام الكبير.
وقام العلماء بقيادة جامعة دورهام بالبحث في تسعة مليارات سنة في الماضي بحثا عن دليل على أن اندماج المجرات في الكون المبكر يمكن أن يوقف تشكل النجوم.
وتجبر عمليات الاندماج الغازات على التسرب من المجرة وتضعف قدرتها على تكوين نجوم جديدة، ما يشير بفعالية إلى نهاية حياتها كجسم نشط.
ووجد الفريق أن كمية هائلة من الغازات المكونة للنجوم قد قُذفت في الوسط بين المجرات عن طريق اتحاد مجرتين معا.
ويقول الباحثون إن هذا الحدث، جنبا إلى جنب مع كمية كبيرة من تشكل النجوم في المناطق النووية للمجرة المندمجة حديثا، التي يطلق عليها اسم ID2299، ستحرم في النهاية الجسم المدمج الفردي من الوقود اللازم لتشكيل النجوم الجديدة.
وهذا من شأنه أن يوقف تشكل النجوم لمئات ملايين السنين، ما يوقف بشكل فعال تطور المجرة.
ونظرا للوقت الذي يستغرقه الضوء من ID2299 للوصول إلى الأرض، تمكن الباحثون من رؤية المجرة كما كانت ستظهر قبل تسعة مليارات عام عندما كانت في المراحل الأخيرة من اندماجها.
وهذا هو الوقت الذي كان فيه الكون يبلغ من العمر 4.5 مليار سنة فقط وكان في أكثر مراحله نشاطا، “الشباب اليافع” إذا ما قورنت بحياة الإنسان.
وباستخدام تلسكوب ألما (Atacama Large Millimeter Array)، التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في شمال تشيلي، رأى الباحثون أن ID2299 تقذف نحو نصف إجمالي خزان الغاز في محيط المجرة بمعدل يعادل 10 آلاف شمس من الغاز كل عام.
وقالت المؤلفة الرئيسية، الدكتورة أناغرازيا بوجليسي، من مركز جامعة درم البريطانية لعلم الفلك خارج المجرة: “لا نعرف حتى الآن ما هي العمليات الدقيقة وراء إيقاف تشكل النجوم في المجرات الضخمة. ويُعتقد أن ردود الفعل التي تحركها الرياح الناتجة عن تكون النجوم أو الثقوب السوداء النشطة هي المسؤولة الرئيسية عن طرد الغاز وإخماد النمو”.
وأضافت: “يقدم بحثنا دليلا على أن الغاز المنطلق من ID2299 من المحتمل أن يكون قد تم طرده بشكل مدّي بسبب الاندماج بين مجرتين غنيتين بالغاز. وبالتالي، يمكن أن يوفر التفاعل الثقالي بين مجرتين زخما كافيا لطرد جزء من الغاز إلى محيط المجرة”.
وهذا يشير إلى أن عمليات الدمج قادرة أيضا على تغيير التطور المستقبلي للمجرة من خلال الحد من قدرتها على تكوين النجوم على مدى ملايين السنين وتستحق المزيد من التحقيق عند التفكير في العوامل التي تحد من نمو المجرات.
وتمكن الباحثون من استبعاد تشكل النجوم والثقب الأسود النشط في المجرة كسبب لهذا الطرد من خلال مقارنة قياساتهم بالدراسات والمحاكاة السابقة وقياس الخصائص الفيزيائية للغاز المنفلت.
ومعدل طرد الغاز من ID2299 مرتفع جدا بحيث لا يكون ناتجا عن الطاقة من ثقب أسود أو انفجار نجمي كما شوهد في الدراسات السابقة.
ويقول الباحثون إن عمليات المحاكاة تشير إلى أنه لا يمكن للثقوب السوداء أن تطلق غازا باردا من المجرة كما شوهد مطرودا من ID2299.
كما أن إثارة الغاز المتسرب لا تتوافق مع الرياح الناتجة عن ثقب أسود أو ولادة نجوم جديدة.
وأوضح المؤلف المشارك الدكتور إيمانويل دادي، من CEA-Saclay: “هذه المجرة تشهد حدثا شديدا حقا. من المحتمل أنه تم اكتشافه خلال مرحلة فيزيائية مهمة لتطور المجرات تحدث خلال فترة زمنية قصيرة نسبيا. وكان علينا أن ننظر إلى أكثر من 100 مجرة باستخدام تلسكوب ألما للعثور عليها”.
وأضاف المؤلف المشارك في الدراسة، الدكتور جيريمي فينس، من مركز البحوث الفيزيائية الفلكية في ليون: “كشفت دراسة هذه الحالة الفردية عن احتمال أن هذا النوع من الأحداث قد لا يكون غير عادي على الإطلاق وأن العديد من المجرات عانت من “إزالة غاز الجاذبية” هذه، بما في ذلك الملاحظات السابقة التي أسيء تفسيرها. وقد تكون لهذا عواقب وخيمة على فهمنا لما يشكل بالفعل تطور المجرات”.
ويأمل الباحثون الآن في الحصول على صور عالية الدقة لـ ID2299 وعمليات اندماج المجرات البعيدة الأخرى وإجراء عمليات محاكاة حاسوبية لفهم تأثير اندماجات المجرات على دورة حياة المجرات.
ونُشرت النتائج كاملة في مجلة Nature Astronomy.