سديم لامع وضخم يشكل لغزا كونيا كبيرا

عثر علماء الفلك على سديم متوهج يقع في قلب عنقود دوار rotocluster من المجرات القديمة تظهر على شكل جزء من شبكة كونية وشعيرات لامعه تربط المجرات فيما بينها، ولكن الغريب في هذا العنقود هو عدم ظهور مصدر ضوئي لهذه الإضاءة العالية في السديم.
ووفقا للتقارير العلمية فقد شاهد الفلكيون نقطة لامعه ضخمة من الغاز اللامع تقع في أقاصي الكون المنظور، مع عدم وجود مصدر واضح ومعروف يعمل على إضاءتها تسمى سديم ليمان-ألفا الضخم (إيلان) enormous Lyman-alpha nebula (ELAN) وهو من أضخم الأجرام السماوية من هذا النوع المعروفة قليلة العدد حتى الآن.
سديم إيلان عبارة عن نقاط ضخمة من الغاز الذي يحيط ويتمدد بين المجرات في الوسط المجري، يعتقد بأنها كانت جزءا من شبكة من الشعيرات المضيئة التي توصل المجرات ببعضها على شكل شبكة كونية ضخمة، ويحتمل أن تكون مضاءة بواسطة إشعاع أشباه النجوم “الكوازارات” quasars القوية، لكن ليس واضحا السبب الذي يؤدي لإطلاق أشعة ألفا -ليمان من غاز الهيدروجين (عبارة عن طبيعة الموجات الضوئية الممتصة والمنبعثة بواسطة ذرات غاز الهيدروجين) المكتشف في السديم.
يوجد السديم المكتشف حديثا على مسافة تقدر بحوالي 10 مليارات سنة ضوئية ويقع في منتصف منطقة كثيفة بالمجرات، وأطلق على هذه المنطقة الكثيفة بالمجرات القديمة والكبيرة السن بشكل مميز “العنقود المجري الأولي” protocluster ضمن مشروع بعنوان “مشروع نوفل المسحي للسماء” novel survey project برئاسة چانك كاي Zheng Cai.
وقال رئيس الفريق العلمي الذي اكتشف هذا السديم انهم لم يكونوا يبحثون عن السدم في هذه الدراسات وإنما كانوا يبحثون عن المناطق الأعلى كثافة في الكون المبكر، وهي عبارة عن مدن كبيرة حيث يمكن أن توجد المجرات بعدد هائل، ووجدنا هذا السديم في منتصف العنقود المجري وهي منطقة تعتبر الأعلى كثافة في العنقود، وفقا لما جاء في الورقة العلمية التي تم قبولها للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية Astrophysical Journal وهذا المشروع المسحي للسماء يسمى “تخطيط الأماكن الأكثر كثافة خلال غاز الهيدروجين (ماموث) Mapping the Most Massive Overdensities Through Hydrogen (MAMMOTH) والاكتشاف الجديد ايلان يعرف باسم ماموث-1 MAMMOTH-1.
الباحث المشارك في الدراسة “جي. أكسافير بورشاسكا” J.Xavier Prochaska وهو أستاذ الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة سانتا كروز UC Santa Cruz قال إنهم اكتشفوا ايلان أثناء مسح أشباه النجوم حيث عمل الشعاع القوي القادم من شبه النجم على إنارة غاز الهيدروجين في السديم، ومن ثم تم إطلاق إشعاع ألفا-ليمان، واكتشف فريق بورشاسكا النوع الأول من ايلان الذي أطلق عليه “سديم دودة القز” Slug Nebula في العام 2014 بينما ماموث-1 هو الأول من نوعه الذي لا يضاء بواسطة شبه نجم على الأطلاق.
وأضاف بأنه سديم لامع جدا، وعلى ما يبدو أنه أكبر حتى من سديم دودة القز، لكن لا يوجد شيء مرئي باستثناء اللطخة الضعيفة التي تعتبر مجرة، لذلك فهي ظاهرة نشيطة جدا ولامعه جدا بدون مصدر طاقة لهذا الإشعاع، كما أن العنقود المجري الأولي الذي يستضيف ماموث-1 ضخم جدا، ويتكون من عدد هائل من المجرات في تركيز عالي جدا حيث يصل قطره إلى حوالي 50 مليون سنة ضوئية فقط، ولأنه يبعد عن الأرض حوالي 10 مليارات سنة ضوئية، أي حوالي 3 مليار سنة ضوئية فقط من الانفجار العظيم وبداية الكون، أي في عهد الشباب الذي تشكلت فيه المجرات، وبعد تطورها بحوالي 10 مليارات سنة ضوئية واكثر، فأن هذا العنقود المجري سيصل قطره حاليا إلى حوالي مليون سنة ضوئية فقط، أي أنه انهار على نفسه بشكل مخيف.
أن النموذج الكوني الحديث القياسي لتشكيل طبيعة الكون يشير إلى أن المجرات متضمنة في الشبكة الكونية للمادة، والتي معظمها من المادة الكونية المظلمة invisible dark matter أي أنها مادة غير مرئية، والغاز الذي يتجمع على بعضه لتشكيل المجرات والنجوم له علاقة بتوزيع المادة المظلمة ويمتد إلى خارج المجرات على طول الشعيرات الكونية بين المجرات، والماموث-1 سديم له تركيب من شعيرات المادة التي تصطف وتتوازى مع المجرات في تركيبها الواسع على شكل عنقود مجري أولي، ويدعم هذا التصور أن ايلان يظهر على شكل قطع مضاءه في الشبكة الكونية، وعليه فمن توزيع المجرات يمكننا استنتاج بأن الشعيرات اللامعة والشبكة الكونية والسديم قد تم ترتيبها بشكل مثالي بذلك التركيب الكوني.
وضع الباحثون عدة سيناريوهات التي يمكن تفسيرها لإطلاق إشعاع ألفا-ليمان من السديم، وهي على الأغلب تعتمد على وجود نواة مجرات نشطة active galactic nucleus (AGN)، والتي تتكون من غبار كثيف يعمل على حجب مصدر الطاقة في السديم ليبدو ضعيفا أو مخفيا، وعادة ما تكون نواة المجرة تتكون من ثقب أسود عملاق يتغذى على الغاز الموجود في مركز المجرة، وهي عادة تطلق كمية كبيرة جدا من الإشعاع والضوء، حيث أن أشباه النجوم بعيدة جدا ولا يمكن أن تضيء نواة المجرة بهذا الشكل.
أن الأشعة القوية القادمة من مركز المجرة تعمل على تأيين الغاز المحيط به وهذه قد تكون أحد السيناريوهات التي تضيء الماموث-1، وعندما يعيد تجميع الهيدروجين المؤين في السديم فأنه يطلق إشعاع ليمان-ألفا، أما السيناريو الآخر المحتمل لإطلاق أشعة ليمان-ألفا فهي صدمة التسخين shock heating من قبل فيضان قوي جدا من الغاز القادم من نواة المجرة.