مطالعه آلما تایید می‌کند که چه چیزی گاز ستاره‌ساز کهکشانها را ربوده است.
VERTICO مخازن گاز در 51 کهکشان را در نزدیکی خوشه سنبله مشاهده کرد. در این تصویر ترکیبی، مشاهدات طول موج رادیویی آلما از دیسک‌های گاز مولکولی کهکشان‌های VERTICO با ضریب 20 بزرگ‌نمایی می‌شوند. این مشاهدات بر روی تصویر پرتو ایکس پلاسمای داغ در خوشه دوشیزه پوشانده شده‌اند. اعتبار: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)/Böhringer et al. (ROSAT All-Sky Survey)
اخترشناسانی که جهان نزدیک را با کمک آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA) بررسی می‌کنند، به تازگی بزرگترین بررسی با وضوح بالا از سوخت ستاره‌زایی را به پایان رسانده‌اند که تاکنون در خوشه‌های کهکشانی انجام شده است. اما مهمتر از آن، آنها در حال مقابله با یک راز دیرینه در اخترفیزیک هستند: چه چیزی کهکشانها را از بین می‌برد؟ این تحقیق که روشن‌ترین شواهد تا به امروز را ارائه می‌کند که محیط‌های خشن در فضا تأثیرات شدیدی بر کهکشان‌های درون خود دارند.
VERTICO برای درک بهتر شکل‌گیری ستاره‌ها و نقش کهکشانها در جهان است. توبی براون، همکار Plaskett در شورای ملی تحقیقات کانادا و نویسنده اصلی مقاله می‌گوید: «ما می‌دانیم که کهکشانها توسط محیطشان از بین می‌روند و می‌خواهیم دلیل آن را بدانیم. آنچه VERTICO بهتر از هر زمان دیگری آشکار می‌کند این است که کدام فرآیندهای فیزیکی بر گاز مولکولی تأثیر می‌گذارد و چگونه زندگی و مرگ کهکشان را دیکته می‌کند.
کهکشانها مجموعه‌های بزرگی از ستارگان هستند و تولد، تکامل و مرگ آنها تحت تأثیر محل زندگی آنها در جهان و نحوه تعامل آنها با محیط اطرافشان است. خوشه‌های کهکشانی، به‌ویژه، برخی از خشن‌ترین محیط‌های جهان هستند که آنها را برای دانشمندانی که تکامل کهکشانها را مطالعه می‌کنند، مورد توجه قرار می‌دهند.
خانه هزاران کهکشان، خوشه سنبله نزدیکترین خوشه عظیم کهکشانی به گروه محلی، جایی است که راه شیری در آن قرار دارد. اندازه زیاد و نزدیکی این خوشه مطالعه را آسان می‌کند. کریستین ویلسون، استاد مشهور دانشگاه در دانشگاه مک مستر و محقق ارشد پروژه VERTICO، گفت: «خوشه سنبله کمی غیرمعمول است زیرا دارای جمعیت نسبتاً زیادی از کهکشان‌هایی است که هنوز در حال تشکیل ستاره هستند. بسیاری از خوشه‌های کهکشانی در کیهان تحت سلطه کهکشان‌های قرمز رنگ هستند که گاز و ستاره‌زایی کمی دارند.»
NGC 4567 و NGC 4568 دو تا از هزاران کهکشان در خوشه سنبله هستند که تقریباً در فاصله 65 میلیون سال نوری زمین قرار دارند که توسطVERTICO-Virgo Environment Traced in Monoxide-Curvey مشاهده شده‌اند، این دو کهکشان جزو کهکشان‌هایی هستند که در خوشه کهکشانی تحت تاثیر فرآیندهای فیزیکی شدید قرار گرفته‌اند که می‌تواند منجر به مرگ کهکشانها شود. کهکشانها در اینجا در داده‌های رادیویی ترکیبی آلما با گاز مولکولی به رنگ قرمز/نارنجی و داده‌های نوری تلسکوپ فضایی هابل با ستاره‌هایی به رنگ سفید/آبی نشان داده شده‌اند. اعتبار: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)
پروژه VERTICO مخازن گاز 51 کهکشان را در خوشه سنبله با وضوح بالا مشاهده کرد و محیطی را آشکار کرد که به قدری خشن و غیرقابل تحمل است که می‌تواند کل کهکشانها را از تشکیل ستارگان در فرآیندی به نام خاموش کردن کهکشانها باز دارد. براون گفت: «خوشه سنبله افراطی‌ترین منطقه کیهان محلی است که پر از پلاسمای با درجه زیاد، سرعتهای شدید کهکشانها، فعل و انفعالات خشونت‌آمیز بین کهکشانها و محیط اطرافشان بوده و بر همین اساس، یک قبرستان کهکشانی است. این پروژه نشان داد که چگونه برداشت گاز می‌تواند یکی از مهم‌ترین فرآیندهای فیزیکی در کیهان یعنی تشکیل ستاره‌ها را متوقف یا متوقف کند.
براون می‌گوید: «از دست دادن گاز یکی از خیره‌کننده‌ترین و خشن‌ترین مکانیسم‌های خارجی است که می‌تواند شکل‌گیری ستاره‌ها را در کهکشانها متوقف کند. «از دست دادن گاز زمانی اتفاق می‌افتد که کهکشانها با چنان سرعتی در پلاسمای داغ در خوشه حرکت می‌کنند که مقادیر زیادی گاز مولکولی سرد از کهکشان دور می‌شود، گویی که گاز توسط یک جاروی بزرگ کیهانی دور می‌شود. کیفیت عالی مشاهدات VERTICO به ما این امکان را می‌دهد که چنین مکانیسم‌هایی را بهتر ببینیم و درک کنیم.”
کهکشان مارپیچی NGC 4254 یکی از هزاران کهکشانی است که در اثر فرآیندهای فیزیکی شدید در خوشه سنبله زندگی می‌کنند و می‌میرند. کهکشان در اینجا توسط امواج رادیویی آلما با گاز مولکولی به رنگ قرمز/نارنجی و نوری از تلسکوپ فضایی هابل با ستاره هایی به رنگ سفید/آبی دیده می‌شود. اعتبار: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)
این پروژه با کمک گیرنده 6 باند آلما – که در آزمایشگاه توسعه مرکزی رصدخانه رادیویی نجوم رادیویی ملی (CDL) توسعه یافته است – که حساسیت بالا و وضوح بالا را فراهم می‌کند در حالی که زمان رصد مورد نیاز را به حداقل می‌رساند. این به نوبه خود منجر به جمع‌آوری مقدار قابل توجهی از داده‌ها شد که ممکن است حاوی سرنخ‌های مورد نیاز برای حل معماهای باقی مانده در مورد چگونگی تأثیر محیط بر کهکشانها و بر این اساس نحوه مرگ کهکشانها باشد. ویلسون گفت: “در طول سالها سوالات زیادی در مورد اینکه آیا و چگونه محیط خوشه بر گاز مولکولی در کهکشانها تأثیر می‌گذارد و اینکه دقیقاً چگونه این محیط‌ها ممکن است در مرگ آنها نقش داشته باشد وجود داشته است. ما هنوز کارهایی برای انجام دادن داریم، اما من دارم مطمئن می‌شود که VERTICO به ما این امکان را می‌دهد که یک بار برای همیشه به این سؤالات پاسخ دهیم.”
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
A cosmic whodunit: ALMA study confirms what’s robbing galaxies of their star-forming gas
by Amy C. Oliver, National Radio Astronomy Observatory
NOVEMBER 2, 2021
https://phys.org/news/2021-11-cosmic-whodunit-alma-galaxies-star-forming.html