درک بهتر ستارگان در کهکشانها در جهان اولیه
مجله علمی ایلیاد - پروژهی SpARCS در دانشگاه کالیفرنیا ریورساید، رصدهای انجام شده از قدرتمندترین تلسکوپهای دنیا را باهم ترکیب کرده تا یکی از بزرگترین مطالعات گاز ملوکولی تا به امروز را در سه خوشهی کهشانی بسیار دور انجام دهد. این سه کهکشان زمانی که عمر هستی فقط ۴ میلیارد سال بوده است، شکل گرفتهاند. گاز ملوکولی مادهی خام تامین کنندهی سوخت شکلگیری ستارگان در کیهان است. این نتایج اخیراً در مجلهی Astrophysical منتشر شده است. «آلیسون نوبل» که محقق پست دکترای دانشگاه امایتی است، این تحقیق پروژهی SpARCSرا رهبری میکند.
خوشهها نواحی کمیابی در جهان هستند که شامل گروهی فشرده از صدها کهکشان دارای تریلیونها ستاره، گاز داغ، و مادهی تاریک هستند. ابتدا گروه تحقیقاتی با استفاده از رصدهای طیفبینی تلسکوپ کک در هاوایی و تلسکوپ بسیار بزرگ آلما در شیلی، ۱۱ کهکشان در این خوشههای عظیم را شناسایی کردند که فرآیند شکلگیری ستاره در آن فعال بود. پس از آن محققان تصاویری از طریق فیلترهای مختلف تلسکوپ فضایی هابل تهیه کردند که تنوع شگفتانگیزی در ظاهر کهکشان را نشان میداد. برخی از این کهکشانها دیسکهایی بزرگ همراه با بازوهای مارپیچی تشکیل داده بودند.
یکی از این تلسکوپهایی که دانشمندان SpARCS استفاده نمودند، آرایهی میلیمتری بزرگ و بسیار حساس آتاکاما است که قادر است، مستقیماً امواج رادیویی نشأت گرفته از گازهای ملوکولی که در جهان اولیه در کهکشانها وجود داشتهاند را تشخیص دهد. رصدهای آلما به دانشمندان اجازه میدهد تا حجم گاز ملوکولی هر کهکشان را مشخص کرده و بهترین سنجش تا به امروز از میزان سوخت موجود برای شکلگیری ستارگان را فراهم کند.
محققان ویژگی کهکشانها در این خوشهها را با کهکشانهای تنها که کهکشانهایی در محیطهایی معمولیتر وجود دارند و همسایگان کمتری دارند، مقایسه کردند. آنها متوجه شدند کهشکانهایی که در خوشه قرار دارند در مقایسه با کهکشانهای تنها، میزان بیشتری گاز ملوکولی دارند. این یافته برای گروه، بسیار تعجببرانگیز بود؛ چرا که پیش از این تصور میشد زمانی که کهکشانی در داخل خوشه قرار میگیرد، واکنش با کهکشانهای دیگر و گاز داغ باعث سرعت گرفتن کاهش شکلگیری ستارگان نسبت به کهکشان تنها میشود.
«جیلیان ویلسون» پروفسور فیزیک و ستارهشناسی در دانشگاه کالیفرنیا ریورساید و مدیر پروژهی SpARCS میگوید: «بهطور قطع این نتایج بسیار جذاب است. اگر کهکشانهای خوشهای سوخت بیشتری در دسترس داشتند، انتظار میرفت ستارگانی بیشتر از کهکشانهای تنها شکل دهند، اما به این شکل نیست.»
نوبل که یکی از همکاران SpARCS و مدیر تحقیق است، چندین توضیح احتمالی را پیشنهاد میدهد: «ممکن است محیط گرم و خشن ایجاد شده توسط کهکشانهای همسایه سبب آشفتگی گاز ملوکولی در کهکشانهای خوشهای شده و فقط درصد کمی از گاز موجود توان تشکیل ستارگان را داشته باشد. علاوه بر آن این احتمال هم وجود دارد که فرآیند محیطی همچون افزایش فعالیت ادغام در کهکشانهای خوشهای باعث ایجاد تفاوتهای مشاهده شده در جمعیت کهکشانهای تنها و کهکشانهای خوشهای شده باشد.»
ویلسون میگوید: «با وجود اینکه مطالعات اخیر به این سوال که کدام فرآیند فیزیکی در ایجاد میزان بیشتر گازهای ملوکولی نقش دارد، پاسخ نمیدهد؛ اما درستترین سنجش تا به امروز از میزان گاز ملوکولی در کهکشانهای خوشهای در جهان اولیه بهدست میدهد.»
گروه SpARCS با استفاده از رصدهای فروسرخ از تلسکوپ فضایی اسپیتزر، تکنیکهای جدیدی را برای شناسایی صدها خوشهی کهکشانی در جهان ابتدایی که پیش از این کشف نشده بودند، توسعه دادهاند. آنها در نظر دارند در آینده نمونهی بزرگتری از خوشهها را بررسی کنند. این گروه اخیراً با اختصاص دادن زمان بیشتر بر روی رصدهای تلسکوپ فضایی ناسا، آلما و کک به بررسی نحوهی تاثیر همسایگی یک کهکشان بر روی بازهی زمانی که توانایی تشکیل ستاره دارد، پرداختهاند.
نوشته: University of California - Riverside
ترجمه: معصومه رحیمی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: معصومه رحیمی - مجله علمی ایلیاد