مجرة الألعاب النارية NGC 6946: ما الذي يجعل هذه المجرة مميزة للغاية؟

أصدرت وكالة ناسا مؤخراً الصورة الساطعة المذهلة لمجرة الألعاب النارية NGC 6946 التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي في وقت سابق ^(1).

المجرة هي نظام يتكون من نجوم وبقايا نجوم وغاز بين النجوم وغبار ومادة مظلمة، تربطها قوة الجاذبية. تشير التقديرات إلى وجود حوالي 200 مليار مجرة ​​في الكون المرئي ⁽²⁾ . يُعد النظام الشمسي، بما فيه الشمس، جزءًا من مجرة ​​درب التبانة، وهي مجرتنا الأم.

المجرة NGC 6946 (اختصار NGC هو اختصار للفهرس العام الجديد، وهو طريقة شائعة لتصنيف الأجرام السماوية) هي إحدى المجرات الواقعة على بُعد 7.72 مليون فرسخ فلكي (الفرسخ الفلكي هو وحدة قياس المسافة المفضلة في علم الفلك، حيث يُمثل الفرسخ الفلكي المسافة التي تُقابل فيها الوحدة الفلكية الواحدة زاوية مقدارها ثانية قوسية واحدة، أي 1/3600 من الدرجة؛ ويُعادل الفرسخ الفلكي الواحد 3.26 سنة ضوئية)، أو 25.2 مليون سنة ضوئية في كوكبة قيفاوس.

تتميز المجرة NGC 6946 بمعدل تكوين نجوم مرتفع بشكل استثنائي، ولذلك تُصنف كمجرة انفجار نجمي . وتتميز هذه المجرات بمعدلات تكوين نجوم عالية تتراوح بين 10 و100 كتلة شمسية _في السنة، وهي أعلى بكثير من معدلات تكوين النجوم في المجرات العادية، فعلى سبيل المثال، في مجرتنا درب التبانة، يبلغ معدل تكوين النجوم حوالي 1 إلى 5 كتل شمسية _في السنة ⁽³⁾ (الكتلة _{الشمسية} هي وحدة قياس الكتلة في علم الفلك، وتساوي _{الكتلة الشمسية الواحدة حوالي 2 ×} ^10³⁰ كجم).

على مقياسنا الزمني، تبدو النجوم ثابتة، لكن على مقياس مليارات السنين، تمر النجوم بدورة حياة، فتولد وتشيخ وتموت في النهاية. تبدأ حياة النجم في سديم (سحابة من الغبار والهيدروجين والهيليوم وغازات متأينة أخرى) عندما يؤدي الانهيار الجذبي لسحابة عملاقة إلى نشوء نجم أولي. يستمر هذا النجم في النمو مع تراكم الغاز والغبار حتى يصل إلى كتلته النهائية. تحدد الكتلة النهائية للنجم عمره (كلما قلت الكتلة، زاد العمر)، وكذلك ما يحدث له خلال حياته.

تستمد جميع النجوم طاقتها من الاندماج النووي. يُولّد احتراق الوقود النووي في النواة ضغطًا خارجيًا هائلاً نتيجةً لارتفاع درجة حرارة النواة، مما يُوازن قوة الجاذبية الداخلية. يختل هذا التوازن عندما ينفد الوقود في النواة، فتنخفض درجة الحرارة ويقل الضغط الخارجي. ونتيجةً لذلك، تُصبح قوة الجاذبية الناتجة عن الانضغاط الداخلي هي المهيمنة، مما يُجبر النواة على الانكماش والانهيار. يعتمد مصير النجم النهائي بعد الانهيار على كتلته.

في حالة النجوم فائقة الكتلة، عندما ينهار لب النجم في فترة زمنية قصيرة، يُحدث ذلك موجات صدمية هائلة. يُطلق على هذا الانفجار القوي والمضيء اسم المستعر الأعظم (سوبرنوفا). يحدث هذا الحدث الفلكي العابر خلال المرحلة التطورية الأخيرة للنجم فائق الكتلة. تُسمى مجرة ​​NGC 6946 بمجرة الألعاب النارية لأنها شهدت 10 مستعرات عظمى مُرصودة في القرن الماضي وحده. بالمقارنة، يبلغ متوسط ​​عدد المستعرات العظمى في مجرة ​​درب التبانة مستعرًا أو اثنين فقط في القرن. لذلك، من المتوقع وجود عدد كبير من بقايا المستعرات العظمى في مجرة ​​NGC 6946. يبلغ إجمالي عدد بقايا المستعرات العظمى المرشحة التي تم تحديدها في مجرة ​​NGC 6946 حوالي 225 ^{(4، 5)} . بالنسبة للنجوم التي تزيد كتلتها عن 10 أضعاف كتلة الشمس، ستكون البقايا عبارة عن ثقوب سوداء ، وهي أكثر الأجسام كثافة في الكون.

إن معدل تكوين النجوم المرتفع (انفجار النجوم)، ومعدل أحداث المستعرات العظمى المرتفع (الألعاب النارية)، والبنية الحلزونية، وموقعها المواجه لنا، يميز هذه المجرة مما يؤدي إلى ظهورها المذهل في الصور التي التقطها تلسكوب هابل.

*** 

مصادر  

1. ناسا 2021. هابل يرى "مجرة ألعاب نارية" مبهرة. تم النشر في ٨ يناير ٢٠٢١. متاح على الإنترنت على https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2021/hubble-views-a-dazzling-fireworks-galaxy/  تم الوصول إليه في 10 يناير 2021.  

2. ناسا 2015. هابل يكشف عن كون مرصود يحتوي على 10 مرات أكثر مما كان يعتقد سابقًا. متاح على الإنترنت على https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/hubble-reveals-observable-universe-contains-10-times-more-galaxies-than-previously-thought تم الوصول إليه في 10 يناير 2021. 

3. Muxlow TWB. ، 2020. مجرات انفجار النجوم. الندوة الأوروبية الثامنة لشبكة VLBI ، بولندا 8-26 سبتمبر 29. متاح في https://arxiv.org/ftp/astro-ph/papers/0611/0611951.pdf تم الوصول إليه في 10 يناير 2021. 

4. Long KS، Blair WP، et al 2020. مجموعة بقايا المستعرات الأعظمية لـ NGC 6946 كما تمت ملاحظتها في [Fe ii] 1.644 ميكرومتر مع HST *. مجلة الفيزياء الفلكية ، المجلد 899 ، العدد 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aba2e9 

5. Radica MC، Welch DL، Rousseau-Nepton L.، 2020. البحث عن صدى ضوء المستعر الأعظم في NGC 6946 مع SITELLE. الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، المجلد 497 ، العدد 3 ، سبتمبر 2020 ، الصفحات 3297-3305 ، DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staa2006  

***