في دراسة نشرت نتائجها في مجلة الفيزياء الفلكية، أعلنت جمعية أبحاث الفضاء التابعة للجامعات الأميركية، أن الحقول المغناطيسية تلعب دورا قويا في تشكيل المجرات، وذلك وفقا لعمليات رصد جديدة لمجرة “أم 77” (M77)، مما ألقى الضوء على كيفية حصول المجرات ذات الشكل الحلزوني مثل مجرتنا درب التبانة على شكلها.

الحقول المغناطيسية
وتجيب هذه الدراسة عن التساؤل الذي طالما حيّر العلماء، وهو كيف اتخذت مجرتنا درب التبانة شكلها الحلزوني الأنيق ذا الأذرع الطويلة؟ حيث تبين من خلال بحث لمرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء “صوفيا” (SOFIA) أن الحقول المغناطيسية تلعب دورا قويا في تشكيل هذه المجرات.

يقول الدكتور إنريك لوبيز رودريغيز، العالم في جمعية أبحاث الفضاء بالجامعات في مركز صوفيا للعلوم بمركز أميس للأبحاث التابع لناسا في كاليفورنيا؛ “الحقول المغناطيسية غير مرئية، ولكنها قد تؤثر على تطور المجرة”. ويضيف “لدينا فهم جيد لكيفية تأثير الجاذبية على الهياكل المجرية، لكننا بدأنا للتو معرفة الدور الذي تلعبه الحقول المغناطيسية”.

وقام العلماء في هذه الدراسة بقياس الحقول المغناطيسية على طول الأذرع الحلزونية للمجرة التي تسمى “إن جي سي 1068” (NGC 1068) أو “إم 77” (M77)، وأظهرت النتائج أن الحقول المغناطيسية تظهر على شكل خطوط تتبع عن كثب للأذرع الدائرة.

تقع مجرة “إم 77” على بعد 47 مليون سنة ضوئية في كوكبة “سيتوس” (Cetus)، وتحتوي على ثقب أسود نشط فائق الكتلة في مركزها، وهو ضعف كتلة الثقب الأسود الواقع في قلب مجرة درب التبانة. كما تمتلئ الأذرع الدوارة بالأتربة والغاز ومناطق التكوين النجمية الشديدة التي تسمى انفجار النجوم.

نظرية موجة الكثافة
وتكشف عمليات المراقبة من مرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (صوفيا) أن الحقول المغناطيسية تتبع عن كثب الأذرع الحلزونية المليئة بالنجوم، وهذا يدعم النظرية الرائدة حول كيفية ضغط الأذرع في شكلها الأيقوني المعروفة باسم “نظرية موجة الكثافة”.

وتنص على أنه لا يتم تثبيت الغبار والغاز والنجوم في الذراعين في مكانها مثل الشفرات على المروحة. وبدل ذلك، تتحرك المادة على طول الذراعين في حين تضغطها الجاذبية، مثل العناصر الموجودة على حزام ناقل.

ونظرية موجة الكثافة هي النظرية التي اقترحها جيم لين وفرانك شو في منتصف عام 1960 لشرح سبب عدم تغير شكل الأذرع الحلزونية أثناء دوران المجرات الحلزونية حول نفسها، وتم اختبار هذه النظرية بنجاح على حلقات زحل.

ولاحظ العلماء أن محاذاة المجال المغناطيسي تمتد عبر كامل طول الذراعين الهائلتين للمجرة (حوالي 24 ألف سنة ضوئية)، وهذا يعني أن قوى الجاذبية التي أوجدت الشكل الحلزوني للمجرة تعمل أيضا على ضغط مجالها المغناطيسي.

يقول لوبيز رودريكيز “هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها حقولا مغناطيسية متحاذية في مثل هذه المقاييس الكبيرة مع ولادة نجمية حالية في الذراعين الحلزونيتين”، ويضيف أنه “من المثير دائما الحصول على أدلة مراقبة مثل هذه من مرصد صوفيا التي تدعم النظريات”.