في اكتشاف مثير، تمكن فريق دولي من الباحثين من تحديد هالة صغيرة في الكون البعيد، تبعد عن الأرض مسافة تستغرق الضوء 10 مليارات سنة للوصول إلينا، مما يجعلها الأبعد من نوعها التي تم اكتشافها حتى الآن. هذا الاكتشاف يسلط الضوء على كيفية غمر العناقيد المجرية بجسيمات عالية الطاقة منذ بداية نشأتها.
مفهوم الهالة الصغيرة
الهالات الصغيرة تتكون من جسيمات مشحونة عالية الطاقة تقع في الفراغ بين المجرات في العنقود المجري. هذه الجسيمات تنتج موجات راديوية يمكن اكتشافها من الأرض. ويمثل هذا الاكتشاف دليلاً على أن العناقيد المجرية كانت مشبعة بهذه الجسيمات منذ زمن بعيد.
تم قبول النتائج للنشر في مجلة “The Astrophysical Journal Letters”، وتشير هذه النتائج إلى أن حتى في العصور المبكرة للكون، كانت العناقيد المجرية تتشكل بفعل عمليات طاقة عالية.
البحث واستخدام التلسكوبات الراديوية
قاد هذا الاكتشاف الباحثة جولي هلافاك لاروندو من جامعة مونتريال ورولاند تيمرمان من معهد علم الكونيات الحسابي بجامعة دورهام. استخدم الباحثون بيانات من تلسكوب LOFAR الراديوي، الذي يتكون من شبكة واسعة من أكثر من 100,000 هوائي صغير في ثماني دول أوروبية.
أثناء دراستهم لعنقود مجري يدعى SpARCS1049، اكتشف الباحثون إشارة راديوية ضعيفة ومنتشرة. ووجدوا أنها لم تنبعث من مجرات فردية، بل من منطقة واسعة مليئة بالجسيمات عالية الطاقة والحقول المغناطيسية.
تفسيرات محتملة لتكوين الهالة الصغيرة
هناك تفسيران محتملان لتكوين الهالة الصغيرة. الأول هو وجود ثقوب سوداء فائقة في قلب المجرات داخل العنقود، والتي يمكن أن تقذف تيارات من الجسيمات عالية الطاقة إلى الفضاء. ومع ذلك، لا يزال العلماء يحاولون فهم كيفية انتقال هذه الجسيمات بعيدًا عن الثقب الأسود لتكوين سحابة جسيمات ضخمة، مع الاحتفاظ بقدر كبير من طاقتها.
التفسير الثاني هو تصادم الجسيمات الكونية، حيث تتصادم الجسيمات المشحونة داخل البلازما الساخنة للعناقيد المجرية بسرعات تقارب سرعة الضوء، مما يؤدي إلى تحطمها إلى جسيمات عالية الطاقة يمكن رصدها من الأرض.
أهمية الاكتشاف في دراسة تطور العناقيد المجرية
يوفر هذا الاكتشاف نظرة نادرة على ما كانت عليه العناقيد المجرية بعد تكوينها مباشرة، ويشير إلى أن العناقيد المجرية كانت مشبعة بهذه الجسيمات عالية الطاقة لمليارات السنين أكثر مما كان معروفًا سابقًا.
كما يسمح لعلماء الفلك بدراسة مصدر هذه الجسيمات عالية الطاقة، ويقترح أن الثقوب السوداء و/أو تصادمات الجسيمات عالية الطاقة قد أثرت على بيئة العناقيد المجرية مبكرًا عما كان متوقعًا، مما أبقاها نشطة على مدى مليارات السنين.
الخاتمة
يعتبر هذا الاكتشاف نافذة جديدة لفهم كيفية نمو وتطور العناقيد المجرية، مدفوعة بكل من الثقوب السوداء وفيزياء الجسيمات عالية الطاقة. ومع تطوير تلسكوبات أحدث مثل مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA)، سيتمكن العلماء من اكتشاف إشارات أضعف واستكشاف دور الحقول المغناطيسية والأشعة الكونية والعمليات الطاقة في تشكيل الكون.
