کشف اسرار تولد ستارگان و کهکشان‌ها توسط ستاره‌شناسان

اعتبار: CC0 دامنه عمومی

یک ستاره متولد می‌شود – اما چگونه؟ ستاره‌شناسان در حال کشف اسرار چگونگی احتراق ابرهای گازی برای تبدیل شدن به ستاره و تشکیل کهکشان‌های مارپیچی در نزدیکی کهکشان ما هستند.

خورشید مرکز منظومه شمسی ما را تشکیل می‌دهد. این یک واکنش هسته‌ای غول‌پیکر پر از مواد چگالی است که فضا ـ زمان را به دور خود می‌پیچد و هر چیزی را که در نزدیکی است به مدار خود می‌کشد.

اما در کهکشان راه شیری، خورشید تنها یکی از 100 بیلیون ستاره است. این ستاره‌ها بخشی از یک چرخه زندگی ثابت هستند. آنها از ابرهای گازی متولد می‌شوند، عمر طولانی خود را می‌گذرانند و در نهایت می‌میرند و گاز را از سراسر کهکشان بیرون می‌ریزند تا نسلهای جدیدی از ستاره‌ها را تشکیل دهند. زایشگاه‌های ستاره‌ای مناطقی از یک کهکشان متراکم با گاز ستاره‌ساز هستند.

بررسی فیزیک با وضوح بالا در کهکشان‌های نزدیک (PHANGS) از تلسکوپ‌های زمینی و فضایی استفاده می‌کند تا چگونگی تولد ستاره‌ها و تشکیل کهکشان‌های مارپیچی مجاور را آشکار کند.

دکتر برنت گرووز اخترفیزیکدان دانشگاه استرالیای غربی و مرکز بین‌المللی تحقیقات نجوم رادیویی (ICRAR) است. او متخصص این گازهای ستاره‌ساز است و بخشی از تیم بین‌المللی PHANGS بود که در حال مطالعه ساختار مهدکودک‌های ستاره‌ای و شکل‌گیری کهکشان‌ها هستند.

تصویری که آنها به ثبت رسانده‌اند به “نمایش آتش‌بازی کهکشانی” تشبیه شده است.

برنت می‌گوید: “ستاره‌های تازه تشکیل شده گازهای اطراف را منفجر می‌کنند. این خطوط انتشار هیدروژن تلسکوپ‌های ما را روشن می‌کند که به ما امکان می‌دهد بفهمیم کدام عناصر در آن مناطق وجود دارند و این گازها به کجا می‌روند.”

این تکنیک طیف‌سنجی نام دارد. با طیف‌سنجی توسط تلسکوپ برای بررسی نور کیهان استفاده می‌کند. پس از جمع‌آوری، این نور به اجزای سازنده خود تقسیم می‌شود که کمان طیفی نامیده می‌شود. عناصر مختلف خطوط طیفی خاصی را ساطع می‌کنند، بنابراین با نگاه کردن به اینکه چه طیف‌هایی از منبع نور وجود دارد، می‌توانید متوجه شوید که چه عناصری در منبع وجود دارند.

“بنابراین طیفی که ما به آن نگاه می‌کنیم به این رنگین‌کمان شگفت‌انگیز تقسیم می‌شود. این رنگین‌کمان نوع عناصر ستاره‌ها را در یک مکان معین به ما می‌گوید و بنابراین سن ستارگان و اینکه آنها ممکن است از کجا آمده باشند.”

نور فوق العاده

نزدیکترین کهکشان در این بررسی NGC 5068 نام دارد. وقتی به آسمان شب نگاه می‌کنید می‌توانید آن را در صورت فلکی سنبله ببینید. 18 میلیون سال طول می‌کشد تا نور از آنجا به زمین برسد. اخترشناسان برای دریافت چنین سیگنال‌های نور ضعیفی، تلسکوپ‌ها را در سراسر جهان و در فضا پیوند می‌دهند. اینها شامل آرایه میلیمتری بزرگ آتاکاما، تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ بسیار بزرگ و احتمالاً تلسکوپ فضایی جیمز وب است.

نتایج چه بود؟ PHANGS نشان می‌دهد که چگونه نسل‌هایی از ستارگان شکل می‌گیرند و ابرهای ستاره‌ای خود را در 2 تا 3 میلیون سال منفجر می‌کنند (که در واقع زمان زیادی برای یک ستاره نیست). نیروی پراکنده عظیم این ستارگان در حال مرگ، گاز را درست به سراسر کهکشان می‌فرستد.

این امر به ما نشان می‌دهد که جهان مکان پیچیده‌تری از آنچه  می‌باشد که مدل‌های ما ممکن است تصور می‌کنند. پر از اکتشافات بی پایان است و ما فقط بخشی از آن را درک کرده‌ایم.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Astronomers shed new light on birth of stars and galaxies

by Thomas Crow, Particle JANUARY 19, 2022

https://phys.org/news/2022-01-astronomers-birth-stars-galaxies.html