مشاهدات جیمزوب از ساختار ستاره‌ای کهکشان ستاره‌ساز GN20 پرده‌برداری کرد!!

تصویر ترکیبی از GN20 که انتشار UV (HST/F105W، آبی)، پیوستار گرد و غبار سرد (PdBI/880μm، آهک)، گاز مولکولی (VLA CO(2-1)، نارنجی) و ستاره (MIRI/F560W، بنفش) را نشان می‌دهد. اجزای کهکشان اعتبار: کولینا و همکاران، 2023

یک تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) برای رصد کهکشان ستاره‌زایی درخشان و غبارآلود به نام GN20 استفاده کرده‌اند. نتایج کمپین رصدی، بینشهای مهمی را در مورد ساختار ستاره‌ای این کهکشان ارائه می‌دهد.

GN20 با انتقال به سرخ 4.05 یکی از درخشانترین کهکشان‌های ستاره‌ساز غبارآلود (DSFG) است که تا به امروز شناخته شده است. GN20 در یک پروتوکلاستر یا کهکشان با چگالی بیش از حد واقع شده است، دارای درخشندگی مادون قرمز حدود 18.6 درخشندگی خورشیدی و نرخ تشکیل ستاره (SFR) حدود 1860 جرم خورشیدی در سال است. توزیع گاز مولکولی در این کهکشان ساختار ستاره‌ای توده‌ای با قطر تقریباً 45600 سال نوری و سینماتیک مطابق با دیسک چرخان پرجرم را نشان می دهد.

اخیراً، گروهی از ستاره شناسان به سرپرستی لوئیس کولینا از مرکز اختر زیست شناسی اسپانیایی در مادرید، اسپانیا، تصمیم گرفتند مشاهدات مادون قرمز میانی GN20 را با هدف روشن کردن بیشتر ویژگی‌های آن انجام دهند. برای این منظور آنها از ابزار مادون قرمز میانی JWST (MIRI) استفاده کردند.

محققان توضیح دادند: «تصویربرداری GN20 JWST در 23 تا 24 نوامبر 2022 با استفاده از تصویرگر MIRI (MIRIM، Bouchet و همکاران، 2015) در فیلتر F560W به عنوان بخشی از زمان تضمین شده MIRI کنسرسیوم اروپایی (شناسه برنامه 1264) به دست آمد.

مشاهدات نشان داد که GN20 دارای یک ساختار ستاره‌ای است که با یک هسته درخشان (با قدر مطلق -22.35) حل نشده و یک پوشش گسترده پراکنده مشخص می‌شود. این ساختار ستاره‌ای در حال تشکیل ستاره‌های جدید با سرعت ثابت و بالای 500 جرم خورشیدی در سال، برای یک دوره 100 میلیون ساله است.

اندازه این هسته کمتر از 2600 سال نوری است، 9 درصد از کل شار را حمل می‌کند و همزمان با انتشار فشرده و غبار سرد هسته‌ای است. پوشش ستاره شعاع موثری در حدود 11740 سال نوری دارد و موقعیت آن با گاز مولکولی مونوکسید کربن مطابقت دارد، اما مرکز آن تقریباً 3300 سال نوری از هسته ستاره جبران می‌شود. این جبران ممکن است نتیجه یک برخورد یا ادغام گرانشی اخیر باشد.

با تجزیه و تحلیل تصاویر JWST، این تیم همچنین توده‌های ستاره‌ای ضعیف دیگری را شناسایی کردند که به نظر می‌رسد با برخی از توده‌های فرابنفش و مونوکسید کربن مرتبط باشد. علاوه بر این، ستاره‌شناسان دریافتند که به نظر می‌رسد هسته ستاره دارای بالاترین غلظت غبار سرد است اما بیشترین غلظت گاز مولکولی را ندارد.

با جمع‌بندی نتایج، نویسندگان مقاله خاطرنشان کردند که GN20 تمام ویژگی‌های مورد نیاز برای تبدیل شدن به یک کهکشان ساکن پرجرم را در انتقال متوسط به سرخ دارد.

محققان توضیح دادند: این یک کهکشان بزرگ و درخشان در z = 4.05 است که در یک ستاره فوران کوتاه و پرجرم در مرکز هسته ستاره و گسترش یافته در کل کهکشان، تا شعاع 4 kpc، و احتمالاً ناشی از برهم‌کنش یا ادغام با عضوی از ستاره پیش خوشه است”.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

JWST observations unveil stellar structure of star-forming galaxy GN20

by Tomasz Nowakowski , Phys.org MAY 10, 2023 

https://phys.org/news/2023-05-jwst-unveil-stellar-star-forming-galaxy.html