شد الجاذبية المستمر بين المجرات قد يغير فهمنا لكيفية موتها

يقول علماء إنه من الممكن الآن الاستعانة بشد الجاذبية الذي يحدث بين مجرتين مندمجتين لفهم سبب توقف تشكل النجوم في إحداهما، كما أنه يقدم رؤى جديدة لكيفية موت المجرات.

تُعرّف المجرات "الميتة" بأنها تلك التي توقف تشكل النجوم فيها، ويعتقد العلماء أن الموت يحدث في المجرات القديمة جداً عندما يُستهلك كامل محتواها من الغازات المكونة للنجوم، أو بعد أحداث عنيفة للغاية.

لكن فريقاً بحثياً دولياً يشمل ثماني جامعات وصف في دراسة حديثة نُشرت يوم الثلاثاء في دورية "رسائل مجلة الفيزياء الفلكية" طريقة جديدة لموت المجرات تتلخص في الاندماج مع المجرات الأخرى، الأمر الذي يطرد بقوة الغازات المكونة للنجوم فيها.

قال جاستن سبيلكر، المؤلف الرئيس للدراسة وعالم فلك في جامعة تكساس الزراعية والمكيانيكية: "اعتقد علماء الفلك في السابق أن الطريقة الوحيدة لمنع المجرات من تكوين النجوم كانت من خلال عمليات عنيفة وسريعة حقاً، مثل انفجار مجموعة النجوم العظيمة في المجرة لإخماد معظم الغاز الموجود فيها وتسخين الباقي... تظهر ملاحظاتنا الجديدة أن وقف تشكل النجوم لا يتطلب عملية "مدوّية". يمكن لعملية الاندماج الأبطأ بكثير أيضاً أن تضع حداً لتشكل النجوم والمجرات".

تركزت الدراسة الجديدة حول المجرة SDSS J1448 + 1010، التي أثارت اهتمام الفريق لأنها توقفت عن تكوين النجوم منذ حوالى 70 مليون سنة على ما يبدو، وفقاً للدكتور سبيلكر الذي قال: "ببساطة، يناسب الاستمرار في تكوين النجوم معظم المجرات".

لكن المجرة المذكورة موشكة أيضاً على الانتهاء من اندماجها مع مجرة أخرى، لذلك ألقى الباحثون نظرة فاحصة على المجرة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي ومصفوف مرصد أتاكاما المليمتري الكبير، المعروف اختصاراً بمرصد ألما، وهو مصفوف من أجهزة المرقاب الراديوي موجود في تشيلي.

ما اكتشفه العلماء كان عبارة عن تيارات من المواد من المجرة المدروسة يعتقدون أنها أُخرجت منها أثناء الاصطدام مع المجرة الثانية. وقد لوحظت مثل هذه التيارات، المعروفة باسم ذيول المد والجزر، حول مجرات أخرى تقترب من بعضها البعض قبل الاندماج، وهي نتيجة لشد الجاذبية بين المجموعتين الهائلتين من النجوم والغاز في المجرتين.

لكن في حالة المجرة SDSS J1448 + 1010 ، يبدو أن شد الجاذبية كان عنيفاً جداً، بحيث تم إخراج كل مخزون المجرة تقريباً المطلوب لتكوين النجوم في المستقبل، وكانت كمية الغاز أكبر من كتلة 10 مليارات شمس.

قال الدكتور سبيلكر: "أثبتت ملاحظاتنا باستخدام مرصد ألما وتليسكوب هابل أن السبب الحقيقي وراء توقف المجرة عن تشكيل النجوم هو أن عملية الاندماج أخرجت حوالى نصف الوقود الغازي اللازم لتشكيل النجوم إلى الفضاء الموجود بين المجرتين... من دون الوقود، لن تتمكن المجرة من الاستمرار في تكوين النجوم".

في حين أن الاكتشاف يلمح إلى إمكانية وجود مسار جديد لموت المجرات، فهو ليس سوى ملاحظة واحدة فقط، ولم يتضح بعد ما إذا كان انقراض تشكل النجوم بسبب الاندماجات المجرية أمراً شائعاً في الكون، أم أنه حدث منفرد يقتصر على المجرة المدروسة.

قال ديفيد سيتون، طالب دراسات عليا بجامعة بيتسبرغ في علم الفلك، ومؤلف مشارك في الدراسة: "في نظام الاندماج الذي يقضي على المجرة هذا، من الواضح جداً أن الغاز البارد قد يُطرد في نهاية المطاف بعيداً جداً... طرد الغاز البارد هو جزء جديد ومثير من أحجية خمود المجرات، ونحن متحمسون لمحاولة العثور على مزيد من الأمثلة على ذلك".