کشف”چشمه جوانی” راه شیری!!

ستاره شناسان انبوهی شگفت انگیز از ستارگان جوان را در اطراف ابرسیاهچاله پرجرم کهکشان ما، Sagittarius A* کشف کرده‌اند.

تصویری در سال 2009 از ناحیه مرکزی کهکشان راه شیری که با تلسکوپهایی از جمله تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ فضای اسپیتزر و رصدخانه اشعه ایکس چاندرا گرفته شده است. (اعتبار تصویر: NASA، ESA، SSC، CXC و STScI)

ستاره‌شناسان “چشمه ستاره‌ای جوانی” را در قلب کهکشان راه شیری مشاهده کرده‌اند. این سیاهچاله که در اطراف ابرسیاهچاله پرجرم کهکشان ما قرار دارد، منطقه‌ای است که تعداد بسیار تکان دهنده‌ای از ستاره‌های جوان و مناطقی از آب یخ را در خود جای داده است.

این کشف وسط یک تیم بین‌المللی به رهبری فلوریان پیبکر محقق انستیتوی اخترفیزیک دانشگاه کلن انجام شد که یک خوشه ستاره‌ای نزدیک به سیاهچاله مرکزی کهکشان ما، کمان A* (Sgr A*) را بررسی کردند.

این خوشه با نام IRS13 برای اولین بار از دو دهه پیش شناسایی شد، اما ارزیابی قدمت اجزای ستاره ای آن بود. با این حال، پیبکر و همکارانش با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط شناسایی متخصصان با تلسکوپ‌ها در طول سال‌ها، سرانجام متوجه شدند که ستاره‌های IRS13 بسیار جوانتر از حد انتظار هستند. به نظر می‌رسد که ستارگان IRS13 حدود 100000 سال سن داشته باشد که از نظر کیهانی بسیار جوان است. برای مثال ستاره “میانسال” ما حدود 4.6 سال سن دارد، به این معنی که خورشید 46000 برابر ستاره‌های IRS13 است.

به گفته پیبکر، “تجزیه و تحلیل IRS13 و تفسیر همراه آن از این خوشه اولین تلاش برای کشف یک راز ده ساله در مورد ستاره‌های جوان غیرمنتظره در مرکز کهکشانی است.” علاوه بر IRS13، یک خوشه ستاره‌ای به نام خوشه وجود دارد که حتی به سیاه‌چاله نزدیک‌تر است و از ستارگان جوان نیز تشکیل می‌شود.

کشف چنین انبوهی از اجسام ستاره جوان در قلب کهکشان تکان دهنده است زیرا قبلاً می‌شود تابش پرانرژی و نیروهای جزر و مدی پرجرم گرانش در این منطقه مرکزی (و نزدیک Sgr A*، که دارای یک جرم معادل 4.3 میلیون است. خورشید) ستاره را مختل می‌کند. این امر مانع از تجمع ستاره‌های جوان در اطراف Sgr A* و در مجاورت مرکز کهکشان شود که تنها شوکی نیست که دائماً به قلب کهکشان راه شیری وارد شده است.

در یک مطالعه، تلسکوپ فضای جیمز وب (JWST) برای کشف یخ آب در مرکز کهکشان راه شیری استفاده شد. یخ آب معمولاً در دیسک‌هایی از مواد غبارآلود پیدا می‌شود که ستاره‌های جوان را احاطه کرده است. یخ آب همچنین نشان دهنده جوانی غیرمنتظره ستارگان در اطراف Sgr A* است.

پیبکر و تیمش فکر می کنند که IRS13 ممکن است یک شکل گیری متلاطم را تجربه کرده باشد، با این نظریه که خوشه ستاره‌ای به سمت Sgr A * رانده شده است. علت این مهاجرت می‌تواند اصطکاک ناشی از فعل و انفعالات با غبار و گازی باشد که بین ستارگان – محیط بین ستاره‌ای – قرار دارد. یا ممکن است برخورد بین IRS13 و دیگر خوشه‌های ستاره‌ای باشد.

تصویری از IRS13، خانه انبوهی از ستارگان جوان در اطراف سیاهچاله پرجرم در قلب کهکشان راه شیری. (اعتبار تصویر: Florian Peißker / Universität zu Köln)

این حرکت منجر به انباشته شدن گاز و گرد و غبار در لبه جلویی خوشه ستاره‌ای می‌شود، تقریباً مانند این است که چگونه یک برف‌روب در حال کار باشد، قطعاتی از مواد یخی را در حالی ایجاد می‌کند که خیابان‌ها را پاکسازی می‌کند. ستارگان در نواحی بسیار متراکم از گاز و غبار تشکیل می‌شوند، بنابراین این متراکم سازی باعث ایجاد ستارگان جدید در IRS13 می‌شود.

زمانی که IRS13 به اندازه کافی به Sgr A* نزدیک شد، خوشه‌ای با نواحی تولد ستاره فعال توسط گرانش عظیم ابرسیاهچاله پرجرم گرفته شد.

این تیم اکنون بیشتر قصد دارد IRS13 را مورد مطالعه قرار دهد تا تأثیراتی را که سیاهچاله‌های کلان پرجرم مانند Sgr A* می‌تواند در محیط اطراف خود و نواحی کهکشان‌هایی که در مجاورت آن‌ها وجود داشته باشد، انجام دهد.

میکال زجاچک، عضو تیم و دانشمند دانشگاه ماساریک، توضیح داد: «به نظر می‌رسد که خوشه ستاره‌ای IRS13 کلید کشف منشأ جمعیت ستاره‌ای متراکم در مرکز کهکشان ما باشد. ما شواهد گسترده‌ای جمع‌آوری کرده‌ایم که نشان می‌دهد ستاره‌های بسیار جوان در محدوده ابرسیاه‌چاله‌ی پرجرم ممکن است در خوشه‌های ستاره‌ای مانند IRS13 شکل گرفته باشند.

این اولین باری است که ما توانستیم جمعیت‌های ستاره‌ای در سنین مختلف – ستاره‌های دنباله اصلی داغ و ستارگان جوان نوظهور  –  را در این خوشه بسیار نزدیک به مرکز کهکشان راه شیری شناسایی کنیم.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

The Milky Way’s ‘fountain of youth’ is made of forbidden stars and water ice

By Robert Lea

https://www.space.com/forbidden-young-stars-ice-water-milky-way-fountain-of-youth