سديم يشبه الإسفنجة ✎ سريع

الأصل: "Electron densities and filling factors of extragalactic HII regions: NGC 2403 and NGC 628"
arXiv:2603.08996 · 2026-03-09 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 2 دقيقة
لأول مرة، يقيس علماء الفلك مدى "مسامية" سحب الغاز المتوهج في المجرات المجاورة.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

سحب الهيدروجين المتوهج في المجرات الأخرى تشبه الإسفنجة: الغاز نفسه يشغل جزءًا صغيرًا فقط من الحجم، والباقي فراغ تقريبًا. لفترة طويلة، لم يتمكن علماء الفلك إلا من التخمين حول مدى "ثقوب" هذه السدم. الآن، اقترحت مجموعة من العلماء طريقة لقياس ذلك.

أخذوا صورًا لمجرتين حلزونيتين قريبتين، NGC 2403 وNGC 628، وباستخدام الرؤية الحاسوبية، حددوا بعناية مئات المناطق المتوهجة. لكل منطقة، قاموا بقياس السطوع والحجم، ثم احتسبوا كثافتين. الأولى هي المتوسط على كامل الحجم، كما لو كان الغاز موزعًا بالتساوي. الثانية هي الكثافة داخل الكتل الفردية حيث يتجمع الغاز فعليًا. الفرق بينهما يوضح نسبة الفضاء التي يشغلها الغاز.

تمكنوا من تحديد الكثافة الثانية فقط لجزء من المناطق، تلك التي يمكن رؤية طيفها بالتلسكوب، أي "بصمة" التركيب الكيميائي.

اتضح أن الكثافة داخل الكتل لا تتجاوز 300 جسيم في السنتيمتر المكعب، وهذا أقل بمليارات المرات من كثافة الهواء على سطح الأرض. أما متوسط الكثافة عبر السحابة بأكملها فهو أقل بمقدار 10 إلى 100 مرة. وهذا يعني أن الغاز يملأ فقط من 0.01% إلى 10% من حجم السديم. والباقي فراغ.

في الوقت نفسه، تتصرف المجرتان بنفس الطريقة: كلما كان السديم أكبر، انخفض متوسط كثافته، ولكن فقط حتى حجم يبلغ حوالي 50 سنة ضوئية. بعد ذلك، تختفي هذه العلاقة. لاحظ العلماء أيضًا أن متوسط الكثافة يعتمد بشكل ضعيف على المسافة من مركز المجرة، بينما كثافة الكتل لا تعتمد عليها إطلاقًا.

عند مقارنة هذه البيانات مع قياسات مجرات أخرى، تظهر أنماط مثيرة للاهتمام. يرتبط متوسط كثافة السدم بحجمها النموذجي، وبالنسبة المئوية للمناطق الكبيرة في المجرة، وبمدى كثافة تشكل النجوم فيها. حتى الآن هذه مجرد تلميحات، لكن إذا تأكدت على عدد أكبر من الأجرام، فستساعد في فهم كيفية تشكل التجمعات النجمية الضخمة، وتفسير لماذا تبدو السدم في المجرات البعيدة جدًا أكثر كثافة من تلك القريبة منا.

سديم من الهيدروجين الساخن في مجرة NGC 628 قد يصل حجمه إلى مئات السنين الضوئية، لكن المادة الموجودة فيه تكفي فقط لتكوين بضع عشرات من النجوم الشبيهة بالشمس.

العلماء
Charles-Augustin de CoulombFritz ZwickyJohannes RydbergTheodore LymanJames JeansMichael Faraday
المفاهيم
كثافة إلكترونية بيسي الثالث نيسر