مجموعات المجرات كما يراها XMM- نيوتن. اضغط للتكبير
مجموعات المجرة هي أكبر الأجسام في الكون. راقب مرصد XMM-Newton التابع لوكالة ESA مؤخرًا مجموعتين من المجرات تمكّن الفلكيين من معرفة أن هذه العناقيد تحتوي على كميات أعلى من المستعرات الأعظمية من النوع 1a - تنفجر النجوم القزمة البيضاء - من مجرتنا.
سمحت الملاحظات العميقة لمجموعتين ساطعتين من المجرات بالأشعة السينية مع القمر الصناعي XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، لمجموعة من علماء الفلك الدوليين بقياس تركيبهم الكيميائي بدقة غير مسبوقة. إن معرفة التركيب الكيميائي لمجموعات المجرات له أهمية حاسمة لفهم أصل العناصر الكيميائية في الكون.
مجموعات المجرات أو التكتلات هي أكبر الأجسام في الكون. من خلال النظر إليها من خلال التلسكوبات البصرية ، من الممكن رؤية مئات أو حتى الآلاف من المجرات تحتل حجمًا يصل إلى بضعة ملايين من السنين الضوئية. ومع ذلك ، فإن هذه المقاريب تكشف فقط عن قمة جبل الجليد. في الواقع ، معظم الذرات الموجودة في عناقيد المجرات تكون في شكل إشعاع بالأشعة السينية ينبعث من الغاز الساخن ، مع كتلة الغاز الساخن أكبر بخمس مرات من الكتلة في المجرات العنقودية نفسها.
تصبح معظم العناصر الكيميائية المنتجة في نجوم عناقيد المجرات - التي تطرد في الفضاء المحيط بفعل انفجارات السوبرنوفا والرياح النجمية - جزءًا من غاز ينبعث من الأشعة السينية الساخنة. يقسم علماء الفلك المستعرات الأعظمية إلى نوعين أساسيين: "الانهيار الأساسي" والمستعرات الأعظمية من "النوع الأول". تنشأ المستعرات الأعظمية "الانهيار الأساسي" عندما ينهار نجم في نهاية حياته إلى نجم نيوتروني أو ثقب أسود. تنتج هذه المستعرات الأعظمية الكثير من الأكسجين والنيون والمغنيسيوم. تنفجر المستعرات الأعظمية من النوع Ia عندما يصبح نجم قزم أبيض يستهلك مادة من نجم مصاحب ضخمًا جدًا ويتفكك تمامًا. ينتج هذا النوع الكثير من الحديد والنيكل.
على التوالي في نوفمبر 2002 وأغسطس 2003 ، ولمدة يوم ونصف في كل مرة ، قامت XMM-Newton بملاحظات عميقة لمجموعتي المجرة تسمى "Sersic 159-03" و "2A 0335 + 096". بفضل هذه البيانات استطاع الفلكيون تحديد وفرة تسعة عناصر كيميائية في العناقيد "البلازما" ؟؟؟ غاز يحتوي على جزيئات مشحونة مثل الأيونات والإلكترونات.
وتشمل هذه العناصر الأكسجين والحديد والنيون والمغنيسيوم والسيليكون والأرجون والكالسيوم والنيكل و - التي تم اكتشافها لأول مرة على الإطلاق في مجموعة المجرة - الكروم. "بمقارنة وفرة العناصر المكتشفة مع غلة المستعرات الأعظمية المحسوبة نظريًا ، وجدنا أن حوالي 30 بالمائة من المستعرات الأعظمية في هذه العناقيد كانت تنفجر الأقزام البيضاء (" النوع الأول ") والباقي كان ينهار نجومًا في نهاية حياتهم قال نوربرت ويرنر ، من معهد SRON الهولندي لأبحاث الفضاء (أوترخت ، هولندا) وأحد المؤلفين الرئيسيين لهذه النتائج ("الانهيار الأساسي").
"يقع هذا الرقم بين القيمة الموجودة في مجرتنا (حيث تمثل المستعرات الأعظمية من النوع Ia حوالي 13 بالمائة من" عدد المستعرات الأعظمية ") والتكرار الحالي لأحداث المستعرات الأعظمية على النحو الذي حدده مشروع Lick Observatory Supernova Search (وفقًا لذلك 42٪ من جميع المستعرات الأعظمية المرصودة هي من النوع Ia) ".
وجد الفلكيون أيضًا أن جميع نماذج المستعرات العظمى تتنبأ بكالسيوم أقل بكثير مما هو ملاحظ في العناقيد ، وأن وفرة النيكل التي تمت ملاحظتها لا يمكن إعادة إنتاجها بواسطة هذه النماذج. تشير هذه التناقضات إلى أن تفاصيل تخصيب السوبرنوفا غير مفهومة بشكل واضح حتى الآن. نظرًا لأن مجموعات المجرات يعتقد أنها عينات عادلة للكون ، فإن التحليل الطيفي للأشعة السينية يمكن أن يساعد في تحسين نماذج السوبرنوفا.
كما يحتوي التوزيع المكاني للعناصر عبر مجموعة على معلومات حول تاريخ المجموعات نفسها. يشير توزيع العناصر في 2A 0335 + 096 إلى اندماج مستمر. يشير توزيع الأكسجين والحديد عبر Sersic 159-03 إلى أنه في حين أن معظم التخصيب بواسطة انهيار المستعرات الأعظمية الأساسية حدث منذ فترة طويلة ، إلا أن المستعرات الأعظمية من النوع Ia لا تزال تواصل إثراء الغاز الساخن بواسطة العناصر الثقيلة خاصة في قلب الكتلة.
المصدر الأصلي: ESA Portal
