يعتقد الكثير من الناس أنه باستثناء الأجرام السماوية الكبيرة مثل الكواكب والنجوم والكويكبات ، فإن الفضاء الخارجي فارغ. لكن في الواقع ، الفضاء بين الأنظمة النجمية داخل المجرات مليء بما يسمى بالوسط النجمي ، وفي ظل الظروف المناسبة ، تتشكل نجوم جديدة من هذه المادة.
"باستخدام تلسكوب جيمس ويب يقول العلماء إنه من الممكن إنشاء خرائط لا تصدق للمجرات القريبة بدقة عالية جدًا ، والتي توفر صورًا مفصلة بشكل مذهل للوسط النجمي.
على أية حال ويب يمكن أن تنظر إلى المجرات البعيدة جدًا ، تلك التي درسها فريق العلماء في الدراسة الجديدة قريبة نسبيًا ، على بعد حوالي 30 مليون سنة ضوئية ، بما في ذلك Phantom Galaxy (المعروف أيضًا باسم M74 أو NGC 628). في المجموع ، تمت دراسة بيانات 19 مجرة. ركز العلماء على مكون معين من الوسط النجمي يسمى الهيدروكربونات متعددة الحلقات (PAHs).
عندما تمتص الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات الصغيرة فوتونًا من النجم ، فإنها تهتز وتخلق تأثيرات انبعاثية يمكن اكتشافها في منتصف الطيف الكهرومغناطيسي للأشعة تحت الحمراء. لا يحدث هذا عادة مع حبيبات الغبار الكبيرة. تسمح الخصائص الاهتزازية لمركبات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات للباحثين بملاحظة العديد من الخصائص المهمة ، بما في ذلك الحجم والتأين والهيكل.
"درس تلسكوب سبيتزر الفضائي الأجسام في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، واستخدمت هذا في أطروحة الدكتوراه الخاصة بي. وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة ، الأستاذة المساعدة في الفيزياء كارين ساندستروم: "بعد إيقاف تشغيل سبيتزر ، لم يكن لدينا وصول إلى طيف الأشعة تحت الحمراء المتوسطة حتى ظهر تلسكوب جيمس ويب". - مرآة سبيتزر بطول 0,8 متر ومرآة ويب 6,5 متر وهو تلسكوب ضخم به أدوات مذهلة.
على الرغم من أن الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات لا تشكل نسبة كبيرة من جميع الغازات في الوسط النجمي بالكتلة ، إلا أنها مهمة لأنها تتأين بسهولة ، مما قد يؤدي بالفعل إلى تكوين الإلكترونات الضوئية. سيؤدي فهم الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات بشكل أفضل إلى فهم أفضل لفيزياء الوسط البينجمي وكيفية عمل الأشياء فيه. يأمل علماء الفيزياء الفلكية أن يوفر Webb نظرة ثاقبة حول كيفية تشكل الهيدروكربونات متعددة الحلقات ، وتغيرها وتنهارها.
لأن الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات موزعة عبر الوسط النجمي ، فإنها تسمح للباحثين برؤية كل شيء من حولهم. الخرائط السابقة ، على سبيل المثال ، كانت تُصنع باستخدام التلسكوب سبيتزر، تحتوي على تفاصيل أقل عدة مرات. يوفر Webb صورًا أكثر وضوحًا.
هذا البرنامج هو جزء من المشروع فانجز (الفيزياء في الدقة الزاوية العالية في GalaxieS القريبة) ، والتي تدرس تكوين النجوم والوسط النجمي باستخدام صور من مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية والتلسكوب الكبير جدًا. ومع ذلك ، فإن الغيوم الكثيفة التي يحدث فيها تشكل النجوم تحتوي على الكثير من الغبار ، ومن الصعب على الضوء البصري اختراقها. لذا فإن طيف الأشعة تحت الحمراء المتوسطة يسمح للباحثين بالحصول على صور أكثر تفصيلاً.
قالت كارين سوندستروم: "يمكننا الآن رسم خريطة لجميع أنواع الأشياء ، بما في ذلك بنية الغاز المنتشر ، والتي يجب أن تصبح أكثر كثافة وجزيئية من أجل حدوث تشكل النجوم". - يمكننا أيضًا رسم خريطة للغاز المحيط بالنجوم المتكونة حديثًا ، حيث توجد العديد من التأثيرات ، مثل انفجارات المستعر الأعظم. يمكننا حقًا رؤية الدورة الكاملة للوسط النجمي بكل تفاصيله. هذا هو أساس كيف المجرة تشكل النجوم ".
مثير للاهتمام أيضًا: