اخترشناسان تأثیرات پرتوهای کیهانی بر تشکیل ستارگان در کهکشان‌ها را کاوش می‌کنند!!
تصویری از یک کهکشان که در یک شبیه‌سازی رو دررو دیده می‌شود. توزیع گاز را بر روی کهکشان نشان می‌دهد (قرمز چگالی بالاتر و آبی چگالی کمتر است). توده‌ای بودن گاز آشکار است. هنگامی که انتقال پرتوهای کیهانی سرکوب می‌شود، شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که این توده کاهش می‌یابد و به نوبه خود فعالیت تشکیل ستاره را کاهش می‌دهد. اخترشناسانی که تأثیرات پرتوهای کیهانی بر شکل‌گیری ستاره‌ها را مدل‌سازی می‌کنند، شبیه‌سازی‌های خود را با مشاهدات پرتو گاما برای بررسی انتقال پرتوهای کیهانی تحریک کرده‌اند. اعتبار: سمنوف و همکاران، 2021
آغاز تشکیل ستاره و همچنین اتمام آن توسط ستاره‌های جوان پرجرم در کهکشان‌ها تنظیم می‌شود که انرژی و تکانه را به محیط بین ستاره‌ای تزریق می‌کنند. بازخورد سیاهچاله‌های کلان پرجرم در هسته کهکشان‌ها نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. برای مثال، این فرآیندها باعث خروج گازهای پرجرم مشاهده شده در کهکشان‌ها می‌شود. با این حال، جزئیات از جمله نحوه کار آنها و نقش های نسبی فرآیندهای بازخورد مختلف به طور فعال مورد بحث قرار می‌گیرد.
پرتوهای کیهانی به طور خاص در شوک‌های قوی ناشی از انفجارهای ابرنواختری و بادهای ستاره‌ای (هر دو جنبه تشکیل ستاره) شتاب می‌گیرند و فشار قابل توجهی در محیط بین ستاره‌ای ایجاد می‌کنند. آنها نقش اصلی را در تنظیم تعادل حرارتی در ابرهای مولکولی متراکم ایفا می‌کنند که در آن بیشتر ستارگان تشکیل می‌شوند و ممکن است نقش مهمی در تنظیم شکل‌گیری ستاره‌ها، هدایت بادهای کهکشانی و حتی در تعیین ویژگی محیط بین کهکشانی ایفا کنند.
ستاره‌شناسان بر این باورند که یکی از ویژگیهای کلیدی که تأثیر پرتوهای کیهانی را محدود می‌کند، توانایی انتشار مکان‌هایی است که آنها در محیط بین ستاره‌ای و فراتر از دیسک تولید می‌شوند، اما جزئیات به خوبی درک نشده‌اند.
وادیم سمنوف، اخترشناس CfA و دو همکارش از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری استفاده کردند تا بررسی کنند که چگونه چنین تنوعی از انتشار پرتوهای کیهانی می‌تواند بر شکل‌گیری ستاره‌ها در کهکشان‌ها تأثیر بگذارد که انگیزه آن مشاهدات اخیر انتشار پرتو گاما از منابع نزدیک پرتوهای کیهانی از جمله خوشه‌های ستاره‌ای و بقایای ابرنواختر است. مشاهدات انتشار پرتوهای کیهانی را مورد بررسی قرار می‌دهد زیرا اعتقاد بر این است که بخش قابل توجهی از گسیل پرتو گاما هنگام تعامل پرتوهای کیهانی با گاز بین‌ستاره‌ای ایجاد می‌شود. شارهای پرتو گامای مشاهده شده نشان می‌دهد که انتشار پرتوهای کیهانی در نزدیکی چنین منابعی می‌تواند به صورت محلی توسط یک عامل قابل توجه، تا چندین مرتبه سرکوب شود. آثار نظری نشان می‌دهند که چنین سرکوبی می‌تواند ناشی از برهمکنش‌های غیرخطی پرتوهای کیهانی با میدان‌های مغناطیسی و آشفتگی باشد.
دانشمندان از شبیه‌سازی‌ها برای بررسی اثرات سرکوب انتقال پرتوهای کیهانی در نزدیکی منابع استفاده کردند. آنها دریافتند که سرکوب باعث ایجاد فشار موضعی می‌شود و گرادیان‌های فشار قوی ایجاد می‌کند که از تشکیل توده‌های پرجرم گاز مولکولی که ستاره‌های جدید می‌سازند، جلوگیری می‌کند و به طور کیفی توزیع جهانی تشکیل ستاره را تغییر می‌دهد، به ویژه در کهکشان‌های پرجرم و غنی از گاز که مستعد تشکیل توده هستند. آنها نتیجه می‌گیرند که این اثر پرتو کیهانی توسعه ساختار قرص کهکشان را تنظیم می‌کند و مکمل مهمی برای سایر فرآیندهای فعال در شکل دادن به کهکشان است.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Astronomers Explore Cosmic Ray Influences on Star Formation in Galaxies
https://scitechdaily.com/astronomers-explore-cosmic-ray-influences-on-star-formation-in-galaxies/