یکی از “استخوان‌های راه شیری” برای اولین بار به طور کامل نقشه برداری شد!!

برای اولین بار، دانشمندان به طور کامل یکی از “استخوان‌های” کهکشان راه شیری را ترسیم کردند.

این استخوان رشته‌ای طولانی و متراکم از گاز سرد در متراکم‌ترین قسمت یکی از بازوهای مارپیچی کهکشان است. طول آن حدود 195 سال نوری است. نقشه‌ای که با استفاده از رصدخانه استراتوسفر برای نجوم فروسرخ (SOFIA) به دست آمده است، اولین تصویر کامل از میدان‌های مغناطیسی موجود در آن به ما می‌دهد.

نتیجه انتظارات را نادیده می‌گیرد. میدان‌های مغناطیسی به‌جای هم‌تراز شدن در امتداد طول استخوان، میانگین میدان مغناطیسی نه موازی و نه عمود بر استخوان است. به گفته محققان، این امر می‌تواند به ما کمک کند تا نه تنها ساختار کهکشان‌های مارپیچی، بلکه شکل‌گیری ستاره آنها را بهتر درک کنیم.

ایان استفنز، اخترفیزیکدان از دانشگاه ایالتی ورسستر، ماساچوست، می‌گوید: «قبل از SOFIA، تصویربرداری از میدان‌های مغناطیسی با وضوح بالا از کل استخوان‌ها دشوار بود.

اکنون می‌توانیم اندازه‌گیری‌های مستقل زیادی از جهت میدان مغناطیسی در این استخوان‌ها انجام دهیم، که به ما امکان می‌دهد واقعاً به اهمیت میدان مغناطیسی در این ابرهای رشته‌ای عظیم بپردازیم.

دانشمندان برای اولین بار یکی از استخوان‌های کهکشان راه شیری را در سال 2013 شناسایی کردند. از آن زمان، آنها در مجموع 18 مورد از این استخوان‌های کهکشانی را پیدا کرده‌اند. کهکشان ما در حال حاضر دارای سرعت بسیار پایینی از تشکیل ستاره است (در حدود سه برابر جرم خورشید در سال). با این حال، تشکیل ستاره در این به اصطلاح استخوان‌ها انجام می‌شود.

همانطور که استخوان‌های شما متراکم‌ترین قسمت بازوهای شما هستند، استخوان‌های کهکشانی نیز متراکم‌ترین قسمت بازوهای کهکشان راه شیری هستند. خصوصیات تعیین کننده این استخوان‌ها این است که باید حداقل 50 برابر بیشتر از عرضشان باشند و نزدیک و بیشتر موازی با صفحه کهکشانی باشند.

ستاره‌شناسان همچنین اندازه، جرم، دما، ارتفاع و چگالی آنها را اندازه‌گیری کرده‌اند.

با این حال، میدان‌های مغناطیسی استخوان‌های گفته شده محدود شده‌اند. استفنز و تیمش از SOFIA، یک بوئینگ اصلاح شده که برای جلوگیری از تداخل مادون قرمز در بالای استراتوسفر زمین پرواز می‌کند، برای اندازه‌گیری 10 استخوان استفاده کرده‌اند. اولین مورد از اینها G47 است.

استفنز گفت: “میدان‌های مغناطیسی به طور بالقوه می‌توانند سرعت شکل‌گیری ستارگان را در یک ابر تعیین کنند. همچنین می‌توانند جریان گاز را هدایت کنند، استخوان‌ها را شکل دهند و بر کمیت و اندازه متراکم‌ترین حفره‌های گازی تأثیر بگذارند که در نهایت فرو می‌ریزند و تشکیل ستاره‌ها می‌شوند.”

با ترسیم جهت میدان‌ها، می‌توانیم اهمیت نسبی میدان مغناطیسی را نسبت به گرانش تخمین بزنیم تا میزان تأثیر میدان‌های مغناطیسی بر فرآیند تشکیل ستاره را تعیین کنیم.

این تیم از SOFIA برای مشاهدات نور مادون قرمز ساطع شده از غبار در G47 استفاده کردند. دانه‌های غبار غیرکروی در امتداد جهت میدان مغناطیسی قرار می‌گیرند که می‌تواند در قطبش نور مادون قرمزی شناسایی شود که ساطع می‌کنند. محققان می‌توانند از این قطبش برای ترسیم جهت خطوط میدان مغناطیسی در یک حجم از فضا استفاده کنند.

این مطالعه نشان داد که میدان‌های مغناطیسی گاهی اوقات، اما اغلب نه، عمود بر مرکز استخوان هستند. مناطقی که میدان مغناطیسی عمود بر هم دارند، متراکم‌ترین مناطق با فعال‌ترین شکل‌گیری ستاره هستند.

در مناطق دیگر، میدان‌های مغناطیسی موازی یا به طور تصادفی تراز هستند. این مناطق جایی هستند که به نظر می‌رسد میدان مغناطیسی در برابر فروپاشی گرانشی استخوان‌ها قوی‌تر است. به گفته محققان، مناطق تشکیل ستاره ضعیف‌ترین مناطق در برابر فروپاشی گرانشی هستند.

این امر نشان می‌دهد که میدان‌های مغناطیسی در جلوگیری از فروپاشی استخوان G47 و شکل‌دهی استخوان در نواحی با تراکم بالاتر نقش دارند. با این حال، میدان‌های مغناطیسی در نواحی با چگالی پایین، پیچیده و نامرتب هستند و نقش میدان مغناطیسی نامشخص است.

از آنجایی که G47 اولین مورد از یک سری مطالعات عمیق در مورد میدان‌های مغناطیسی استخوان‌های کهکشانی بود، کار باقی مانده ممکن است به حل این معما کمک کند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

One of The Milky Way’s ‘Bones’ Was Just Fully Mapped For The First Time

MICHELLE STARR 6 APRIL 2022

https://www.sciencealert.com/we-now-have-the-first-full-map-of-one-of-the-milky-way-s-bones