تماشای تصادف دو خوشه‌ی کهکشانی در طول‌موج اشعه‌ی ایکس
مجله علمی ایلیاد - ستاره‌شناسان با استفاده از داده‌های رصدخانه‌ی اشعه‌ی ایکس چاندرا متعلق به ناسا، دریافتند که گروه کهکشان‌های موسوم به «Abell 1033»، در واقع دو خوشه‌ی کهکشانی در حال برخورد با یکدیگر هستند. خوشه‌های کهکشانی در واقع ساختارهای کیهانی شامل صدها و یا هزاران کهکشان هستند. گاز با دمای چندین میلیون درجه، فضای بین کهکشان‌ها را پُر کرده است. جرم گازهای داغ حدود ۶ برابر بیشتر از مجموع جرم همه‌ی کهکشان‌های درون خوشه است.
این گاز فوق‌گرم، برای تلسکوپ‌های نوری نامرئی هستند؛ ولی در محدوده‌ی اشعه‌ی ایکس به روشنی می‌درخشند و بنابراین برای مطالعه‌ی آن‌ها تلسکوپ‌های اشعه‌ی ایکس، مانند چاندرا، مورد نیاز است. با ترکیب اشعه‌ی ایکس و دیگر انواع طیف‌ها، مانند موج‌های رادیویی، تصویر کامل‌تری از این اجسام کیهانی را می‌توان به‌دست آورد.
با استفاده از داده‌های اشعه‌ی ایکس و امواج رادیویی، گروهی از محققین به رهبری دکتر «فرانسیسکو گسپرین» از رصدخانه‌ی لیدن دریافتند که Abell 1033 در نتیجه‌ی ادغام دو خوشه‌ی کهکشانی به‌وجود آمده است. این رخداد پُرانرژیِ غیره عادی، باعث ایجاد موج‌های آشفتگی و شوک می‌شود؛ مانند صدای شکستن دیوار صوتی که با حرکت هواپیما با سرعت‌هایی فراتر از سرعت صوت، رخ می‌دهد. برخورد این دو خوشه با فرآیند کیهانی پُرانرژی دیگری نیز همراه است؛ ایجاد جت‌هایی از ذرات پُرسرعت که در حال گردش و فرو رفتن به درون یک سیاه‌چاله‌ی اَبَرپُرجرم هستند.
دانشمندان توضیح می‌دهند که این جت‌های ذرات، انتشارات رادیویی تولید می‌کنند. انتشارات رادیویی توسط الکترون‌هایی که حول میدان مغناطیسی در حال چرخش هستند، ایجاد می‌شوند. این فرآیند «نشر سینکروترون» نامیده می‌شود. الکترون‌های موجود در جت ذرات با سرعت‌هایی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند. هم‌چنان‌که کهکشان و سیاه‌چاله‌ی آن به سمت قسمت پایین در عکس حرکت می‌کنند، سرعت جت سمت راست کم می‌شود و با گازهای گرم موجود در دیگر خوشه‌ی کهکشانی، برخورد می‌کند. سرعت جت سمت چپ کاهش نمی‌یابد؛ چرا که گاز داغ کمتری در مسیر خود دارد و باعث می‌شود بر خلاف اینکه باید به خط مستقیم دیده شود، دارای انحنا باشد.
مطالعات انجام شده، نشان می‌دهند که انرژی الکترون‌ها در قسمت‌های مرکزی عکس بالاتر از الکترون‌هایی است که در قسمت چپ عکس مشاهده می‌شوند. این واقعیت نشان می‌دهد که وقتی جت‌ها با موج‌های آشفتگی و شوک موجود در گازهای داغ برخورد می‌کنند، الکترون‌های موجود در آن مجدداً انرژی بیشتری به‌دست می‌آورند.
الکترون‌های پُرانرژی که انتشارات رادیویی را تولید می‌کنند، در طول ده‌ها و صدها میلیون سال تابش مقدار قابل توجهی از انرژی خود را از دست می‌دهند. در مراحل بعد، انتشارات رادیویی غیرقابل تشخیص می‌شوند. به هر حال، امواج رادیویی گسترده‌ی مشاهده شده در Abell 1033 که گشتردگی آن‌ها حدود ۵۰۰،۰۰۰ سال نوری هستند، نشان می‌دهند که الکترون‌های پرانرژی با تعداد و انرژی‌هایی بالاتر از آن چیزی که تا کنون فکر می‌شد، وجود دارند.
نتایج این یافته‌ها در مجله‌ی Science Advances به چاپ رسیده است.
نوشته: SciNews
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد