المجرة الوحيدة غير المتوقعة3C 297 ، المكتشفة على بعد 9.2 مليار سنة ضوئية من الأرض ، تحدت النظريات الموجودة حول تكوين المجرات. يقترح الباحثون أنها قد تكون أبعد "مجموعة أحفوريات" تم اكتشافها على الإطلاق ، حيث استوعبت إحدى المجرات مرافقيها السابقين.
يبدو أن المجرة البعيدة - والوحيدة - قد سحبت واستوعبت كل المجرات المرافقة السابقة لها. هذه النتيجة التي تم إجراؤها باستخدام مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة NASAناسا ومرصد الجوزاء الدولي قد يدفعان حدود السرعة التي يتوقع علماء الفلك نمو المجرات فيها في الكون المبكر.
تقع المجرة المنفردة بشكل غير متوقع على بعد حوالي 9.2 مليار سنة ضوئية من الأرض وتحتوي على كوازار ، وهو black holeثقب أسود هائل يسحب الغاز في مركز المجرة ويقود نفاثات قوية من المادة التي تُرى في موجات الراديو. يبدو أن بيئة هذه المجرة ، المعروفة باسم 3C 297 ، تتمتع بالسمات الرئيسية لمجموعة المجرات ، وهي هياكل ضخمة تحتوي عادة على مئات أو حتى آلاف المجرات. ومع ذلك ، فإن 3C 297 تقف وحدها.
قالت فالنتينا ميساجليا من جامعة تورينو بإيطاليا ، التي قادت الدراسة: "يبدو أن لدينا مجموعة مجرات مفقودة تقريبًا كل مجراتها". "توقعنا أن نرى ما لا يقل عن عشرة مجرات بحجم مجرة Milky Wayدرب التبانة ، ومع ذلك فإننا نرى واحدة فقط."
تم اكتشاف المجرة 3C297 على أنها أكثر وحدة من المتوقع ، مما يعني أنها قد سحبت وامتصت على الأرجح المجرات المرافقة السابقة لها. يحتوي 3C297 على كوازار ، وهو ثقب أسود هائل يسحب الغاز في مركز المجرة ويقود نفاثات قوية من المادة التي تُرى في موجات الراديو. تشير بيانات الأشعة السينية من Chandra وبيانات الراديو من مصفوفة Karl G. يوجد أيضًا ضوء مرئي وبيانات الأشعة تحت الحمراء من هابل في هذا المركب. يعتقد علماء الفلك أن هذه المجرة الكبيرة الأخيرة استوعبت المجرات الأخرى من خلال جاذبيتها ، وقد تدفع حدود السرعة التي يتوقعها علماء الفلك أن تنمو المجرات في الكون المبكر. الائتمان: الأشعة السينية: NASA / CXC / Univ. تورينو / ف. Missaglia et al. ؛ بصري: NASA / ESA / STScI & International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA ؛ الأشعة تحت الحمراء: NASA / ESA / STScI ؛ الراديو: NRAO / AUI / NSF
ترى Missaglia وزملاؤها سمتين رئيسيتين لمجموعة المجرات في بيانات الأشعة السينية Chandra. أولاً ، تكشف بيانات الأشعة السينية أن المجرة الوحيدة محاطة بكميات كبيرة من الغاز مع درجات حرارة تصل إلى عشرات الملايين من الدرجات - وهو شيء يُرى عادةً في عناقيد المجرات.
ثانيًا ، خلقت نفاثة الثقب الأسود الهائل مصدرًا مكثفًا للأشعة السينية على بعد حوالي 140 ألف سنة ضوئية ، مما يعني أنها قد تصطدمت بالغاز المحيط بالمجرة. السمة الثالثة للعناقيد المجرية التي تمتلكها 3C 297 ، والتي تم الإبلاغ عنها سابقًا في بيانات Karl G.
على الرغم من وجود هذه الميزات المهمة لحشد مجري ، كشفت بيانات فريق Missaglia من مرصد الجوزاء في هاواي أن أياً من المجرات التسعة عشر التي تظهر بالقرب من 3C 297 في صورة Gemini البصرية ، والتي لديها قياسات دقيقة للمسافات ، هي في الواقع متشابهة. المسافة مثل المجرة الوحيدة.
"السؤال هو ، ماذا حدث لكل هذه المجرات؟" قال المؤلف المشارك خوان مدريد من جامعة تكساس ريو غراندي فالي. "نعتقد أن قوة الجاذبية لمجرة واحدة كبيرة جنبًا إلى جنب مع التفاعلات بين المجرات كانت قوية جدًا ، واندمجت مع المجرة الكبيرة. بالنسبة لهذه المجرات على ما يبدو كانت المقاومة غير مجدية ".
يعتقد الباحثون أن 3C 297 لم تعد مجموعة مجرات ، لكنها "مجموعة أحفورية". هذه هي المرحلة النهائية لمجرة تسحب وتندمج مع عدة مجرات أخرى. في حين تم اكتشاف العديد من مجموعات الأحافير الأخرى من قبل ، إلا أن هذه المجموعة بعيدة بشكل خاص ، حيث تبعد 9.2 مليار سنة ضوئية. (كان حاملو الأرقام القياسية السابقة للمجموعات الأحفورية على مسافة 4.9 و 7.9 مليار سنة ضوئية).
قال المؤلف المشارك ميشا شيرمر من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك: "قد يكون من الصعب شرح كيف يمكن للكون إنشاء هذا النظام بعد 4.6 مليار سنة فقط من الانفجار العظيم". "هذا لا يكسر أفكارنا عن علم الكونيات ، لكنه يبدأ في دفع حدود السرعة التي يجب أن تتشكل بها كل من المجرات والعناقيد المجرية."
لا يستطيع المؤلفون استبعاد وجود المجرات القزمية حول 3C 297 ، لكن وجودهم لا يفسر عدم وجود مجرات أكبر مثل مجرة درب التبانة. الأمثلة القريبة هي M87 في Virgo Cluster ، والتي كان لها رفقاء مجرات كبيرون لمليارات السنين. ومع ذلك ، فإن 3C 297 ستمضي مليارات السنين وحدها
