ابزارهای وب جزئیات جدیدی را در مورد تشکیل ستاره فاش می‌کنند!!

کهکشان چرخ گاری، یک کهکشان حلقه‌ای کمیاب که زمانی در غبار و راز پوشیده شده بود، با قابلیت تصویربرداری تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا رونمایی شد.

این کهکشان که در نتیجه برخورد یک کهکشان مارپیچی بزرگ و کهکشان کوچکتر دیگر شکل گرفت، نه تنها بسیاری از ویژگی‌های مارپیچی خود را حفظ کرد، بلکه تغییرات عظیمی را در ساختار خود تجربه کرد.

ابزارهای بسیار دقیق وب، ستارگان و نواحی ستاره‌زایی را در چرخ گاری شناسایی کردند و رفتار سیاه‌چاله را در مرکز کهکشانی آن آشکار کردند. این جزئیات جدید درک تازه‌ای از یک کهکشان در میان یک دگرگونی آهسته ارائه می‌کنند.

کهکشان چرخ گاری NIRCam و تصویر ترکیبی MIRI

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا به هرج و مرج کهکشان چرخ گاری نگاه کرده است و جزئیات جدیدی را در مورد تشکیل ستاره و سیاهچاله مرکزی کهکشان فاش کرده است. نگاه مادون قرمز قدرتمند وب این تصویر دقیق از چرخ گاری و دو کهکشان کوچکتر همراه را در پس زمینه بسیاری از کهکشانهای دیگر ایجاد کرد. این تصویر نمای جدیدی از چگونگی تغییر کهکشان چرخ گاری در طی بیلیونها سال ارائه می‌دهد.

کهکشان چرخ گاری یک منظره نادر است که در فاصله 500 میلیون سال نوری از ما در صورت فلکی سنگتراش قرار دارد. ظاهر آن، بسیار شبیه به چرخ یک گاری، نتیجه یک رویداد شدید است – برخوردی با سرعت بالا بین یک کهکشان مارپیچی بزرگ و یک کهکشان کوچکتر که در این تصویر قابل مشاهده نیست. برخوردهایی با ابعاد کهکشانی باعث ایجاد رویدادهای مختلف و کوچکتر بین کهکشانهای درگیر می شود. چرخ گاری نیز از این قاعده مستثنی نیست.

این برخورد بیشتر بر شکل و ساختار کهکشان تأثیر گذاشت. کهکشان چرخ گاری دارای دو حلقه است: یک حلقه داخلی روشن و یک حلقه رنگارنگ اطراف. این دو حلقه از مرکز برخورد به سمت بیرون منبسط می‌شوند، مانند موج‌هایی در یک حوض پس از پرتاب سنگ به داخل آن برمی‌گردند. به دلیل این ویژگی‌های متمایز، ستاره‌شناسان آن را «کهکشان حلقه‌ای» می‌نامند، ساختاری که کمتر از کهکشان‌های مارپیچی مانند کهکشان راه شیری ما رایج است.

هسته درخشان حاوی مقدار زیادی گرد و غبار داغ است که روشنترین مناطق آن خانه خوشه‌های ستاره‌ای جوان غول پیکر است. از سوی دیگر، حلقه بیرونی که حدود 440 میلیون سال است گسترش یافته است، تحت سلطه تشکیل ستاره و ابرنواخترها است. همانطور که این حلقه منبسط می‌شود، به گاز اطراف فشار آورده و باعث تشکیل ستاره می شود.

تلسکوپهای دیگر، از جمله تلسکوپ فضایی هابل، قبلاً کهکشان چرخ گاری را بررسی کرده بودند. اما این کهکشان دراماتیک در هاله‌ای از رمز و راز قرار گرفته است. وب، با توانایی خود در تشخیص نور مادون قرمز، اکنون بینش جدیدی را در مورد ماهیت کهکشان چرخ گاری آشکار می‌کند.

دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam)، تصویرگر اصلی وب، در محدوده مادون قرمز نزدیک از 0.6 تا 5 میکرون نگاه می‌کند و طول موجهای مهمی از نور را می‌بیند که می‌تواند حتی بیشتر از ستاره‌های مشاهده شده در نور مرئی را نشان دهد. این به این دلیل است که ستارگان جوان که بسیاری از آنها در حلقه بیرونی شکل می‌گیرند، هنگام مشاهده در نور فروسرخ کمتر با حضور غبار پنهان می‌شوند. در این تصویر، داده‌های NIRCam به رنگ آبی، نارنجی و زرد هستند. کهکشان نقاط آبی زیادی را به نمایش می‌گذارد که ستارگان منفرد یا محفظه‌های تشکیل ستاره هستند. NIRCam همچنین تفاوت بین توزیع صاف یا شکل جمعیت‌های ستاره‌ای مسن‌تر و غبار متراکم در هسته را در مقایسه با اشکال توده‌ای مرتبط با جمعیت‌های ستاره جوان‌تر در خارج از آن نشان می‌دهد.

با این حال، یادگیری جزئیات دقیقتر در مورد غباری که در کهکشان زندگی می‌کند، به ابزار مادون قرمز میانی وب (MIRI) نیاز دارد. داده‌های MIRI در این تصویر ترکیبی قرمز رنگ شده‌اند. مناطقی در کهکشان چرخ گاری غنی از هیدروکربنها و سایر ترکیبات شیمیایی و همچنین غبار سیلیکات مانند بسیاری از غبار روی زمین را نشان می‌دهد. این مناطق مجموعه‌ای از پره‌های مارپیچی را تشکیل می‌دهند که اساساً اسکلت کهکشان را تشکیل می‌دهند. این پره‌ها در مشاهدات قبلی هابل که در سال 2018 منتشر شد، مشهود هستند، اما در این تصویر وب بسیار برجسته‌تر می‌شوند.

مشاهدات وب تاکید می‌کند که چرخ گاری در یک مرحله بسیار گذرا قرار دارد. کهکشانی که احتمالاً قبل از برخورد یک کهکشان مارپیچی معمولی مانند کهکشان راه شیری بوده است، به تغییر شکل خود ادامه خواهد داد. در حالی که وب تصویری فوری از وضعیت فعلی چرخ گاری به ما می‌دهد، همچنین بینشی از آنچه در گذشته برای این کهکشان رخ داده و چگونگی تکامل آن در آینده را نیز ارائه می‌دهد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب برترین رصدخانه علوم فضایی جهان است. وب اسرار منظومه شمسی ما را حل خواهد کرد، به دنیاهای دوردست اطراف ستارگان دیگر نگاه خواهد کرد و ساختارها و منشاء اسرارآمیز جهان و مکان ما در آن را بررسی خواهد کرد. وب یک برنامه بین المللی است که توسط ناسا با شرکای خود، ESA (آژانس فضایی اروپا) و آژانس فضایی کانادا هدایت می‌شود.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Webb’s Instruments Reveal New Details About Star Formation

https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-039