حدّد طالب فيزياء فلكية في سنته الأولى بجامعة كاليفورنيا بيركلي ثلاث مجرات قزمة غير مألوفة، معزولة ومخمودة في الوقت نفسه، وهي تركيبة نادرة قد تساعد في تفسير كيف تتوقف بعض المجرات عن تكوين النجوم. وتعرض الدراسة، المنشورة في 6 أكتوبر/تشرين الأول 2026 في المجلة الفيزيائية الفلكية، هذه المجرات باعتبارها مرشحات محتملة لمجرات الارتداد، أي أنظمة يُحتمل أنها مرّت ذات مرة بالقرب من مجرة أكبر ثم قُذفت إلى الفضاء الأبعد.
حقائق رئيسية
- جوليان شابيرو، طالب فيزياء فلكية جامعي في جامعة كاليفورنيا بيركلي، هو المؤلف الوحيد للبحث.
- تحدد الدراسة ثلاث مجرات قزمة: شابيرو القزمة الأولى والثانية والثالثة.
- المجرات معزولة ومخمودة، وهي حالة غير مألوفة لأن المجرات القزمة المعزولة يُتوقع عادة أن تواصل تكوين النجوم.
- المجرة الكبيرة المرشحة الأبرز المذكورة في الدراسة هي ميسييه 101، المعروفة أيضًا باسم مجرة الدوامة.
- شابيرو يواصل دراسته في فصله الأول ببيركلي ويخطط لمواصلة العمل في الفيزياء الفلكية ضمن مجموعة أليكس فيليبنكو البحثية.
ماذا يعني هذا للطلاب والباحثين في بداياتهم؟
بالنسبة لطلاب المرحلة الجامعية والطامحين إلى العمل في علم الفلك، توضح هذه القصة أن بيانات المراصد المؤرشفة ما زالت قادرة على إنتاج اكتشافات أصلية. وقال شابيرو إن الدوريات المتاحة مجانًا والرصود المؤرشفة ساعدته على بناء الخلفية العلمية والشفرة التحليلية وأدوات النمذجة اللازمة للمشروع وهو لا يزال في المرحلة الثانوية.
أما عمليًا، فالبحث في الفيزياء الفلكية لا يبدأ دائمًا بحجز وقت على تلسكوب. فقد اعتمد هذا العمل على المحاكاة وبيانات المسوح القائمة، ويقول شابيرو إن الملاحظات اللاحقة من تلسكوبات فضائية عالية الدقة ستساعد على تأكيد ما إذا كانت المجرات معزولة فعلًا وما إذا كانت مجرات ارتداد.
- المجال: الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات.
- مسار البحث: بيانات أرشيفية، ومحاكاة، وتقديرات للمسافة.
- الخطوة التالية في الدراسة: ملاحظات متابعة لتحسين تحديد مواقع المجرات واختبار التفسيرات البديلة.
- السياق المهني: شابيرو اختير زميلًا في دايفدسون لعام 2026 وفاز بجائزة الفلكي الشاب الوطني من رابطة الفلكيين في 2025.
لماذا تهم هذه المجرات؟
تكتسب هذه المجرات أهميتها لأن المجرات القزمة المعزولة يُفترض عمومًا أن تواصل تكوين النجوم، بينما تُرى المجرات القزمة المخمودة عادة قرب مجرات مضيفة كبيرة يمكن أن تنتزع الغاز منها. والعثور على مجرات تجمع بين العزل والخمود يمنح علماء الفلك مجموعة ملموسة لاختبار ما إذا كانت عمليات الارتداد تفسر هذا التباين.
وتشير ورقة شابيرو إلى أن النموذج الكوني القياسي، المعروف باسم المادة المظلمة الباردة ذات الثابت الكوني، يتوقع أن تكون مجرات الارتداد شائعة، لكن تحديد أمثلة منها ظل صعبًا في الكون المحلي. وقد تساعد المرشحات الجديدة في سد هذه الفجوة عبر توفير أجسام يمكن التحقق منها بملاحظات مستقبلية.
كيف توصل شابيرو إلى الاكتشاف؟
استخدم شابيرو المحاكاة لتقدير الأماكن التي يُرجح أن تظهر فيها مجرات الارتداد القزمة قرب مجرة شبيهة بدرب التبانة، وأين يمكن لبيانات الأرشيف رصدها. ثم حلّل الملاحظات لتقدير المسافات وتحديد ما إذا كانت المجرات معزولة حقًا.
وتقترح الورقة أيضًا طرقًا جديدة للتنبؤ بمدى شيوع هذه المجرات. كما أن إحدى المجرات، شابيرو القزمة الثانية، قد تكون بدلًا من ذلك تابعًا خافتًا للمجرة الحلزونية إن جي سي 5585، ما يعني أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل حسم هوية المرشحات بالكامل.
ما الخطوة التالية للطالب في بيركلي؟
يدرس شابيرو الآن مقررات في الفيزياء الفلكية والرياضيات والفيزياء في بيركلي بينما يعمل نحو تخصصه النهائي. كما سينضم إلى مجموعة أليكس فيليبنكو البحثية لدراسة توتر هابل، أي الخلاف حول معدل تمدد الكون، ويأمل أيضًا في إجراء ملاحظات متابعة للمجرات الثلاث.
وقد نال اكتشافه بالفعل اعتراف معهد دايفدسون، فيما سلّط أعضاء هيئة تدريس الفلك في بيركلي الضوء على هذا المزيج غير المألوف بين الخبرة البحثية المتقدمة والدراسة الجامعية.
الأسئلة الشائعة
ما هي مجرات الارتداد؟
مجرات الارتداد هي مجرات يُحتمل أنها مرت ذات مرة بالقرب من جار أكبر بكثير، وفقدت غازها بفعل القوى البيئية، ثم قُذفت إلى الخارج نحو فضاء أكثر عزلة. وتشير ورقة شابيرو إلى أن المجرات الثلاث التي حددها هي مرشحات محتملة لهذا التصنيف.
لماذا يعد العزل غير مألوف في المجرات القزمة المخمودة؟
لأن المجرات القزمة في المناطق المعزولة يُتوقع عادة أن تحتفظ بالغاز البارد وتواصل تكوين النجوم. وعندما تكون المجرة القزمة مخمودة، يبحث الفلكيون غالبًا عن مجرة مضيفة ضخمة قريبة ربما نزعت ذلك الغاز.
