جریان‌های ستاره‌ای اسرار خود را فاش می‌کنند!!
مطالعه دقیق 12 جریان ستاره‌ای که در کهکشان راه شیری و اطراف آن می‌چرخند، در نهایت به روشن شدن هاله ماده تاریک کهکشان ما کمک می‌کند.
نمایش هنری ده‌ها جریان ستاره‌ای را در اطراف کهکشان راه شیری ما نشان می‌دهد. این جریانها قبلاً کهکشانهای اقماری همراه یا خوشه‌های کروی بودند، اما توسط گرانش کهکشان ما از هم جدا شدند. James Josephides and S5 Collaboration
ستاره‌شناسان به طور دقیق 12 جریان ستاره‌ای را در کهکشان راه شیری و اطراف آن ترسیم کرده‌اند. این ساختارهای نوار مانند ستارگانی که به شکلی منسجم حرکت می‌کنند، بقایای کهکشانهای اقماریی یا خوشه‌های کروی هستند که توسط نیروهای جزر و مدی کهکشان ما از هم جدا شده‌اند. ردیابی موقعیتها و حرکات سه بعدی آنها در نهایت به ترسیم توزیع ماده تاریک در کهکشان راه شیری کمک می‌کند.
جریان‌های ستاره‌ای برای اولین بار در دهه 1970 کشف شدند، اما تعداد سیستم‌های شناخته‌شده به لطف برنامه‌هایی مانند Pan-STARRS 1 Survey در هالیکالا، هاوایی و بررسی انرژی تاریک در آند شیلی، در سال‌های گذشته به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. در حال حاضر، ستاره‌شناسان تقریباً 70 جریان را می‌شناسند.
در مقاله‌ای که قرار است در مجله اخترفیزیکی منتشر شود، تیمی به رهبری تینگ لی (دانشگاه تورنتو) تجزیه و تحلیل مفصلی از 12 مورد از این جریانها ارائه می‌کنند. لی و همکارانش با استفاده از یک طیف‌نگار فیبر نوری در تلسکوپ 3.9 متری انگلیسی-استرالیایی در نیو ساوت ولز، سرعت شعاعی و ترکیبات شیمیایی ده‌ها یا حتی صدها ستاره عضو در هر جریان را اندازه‌گیری کردند.
این تیم این اطلاعات را با داده‌های مأموریت گایا آژانس فضایی اروپا ترکیب کرد، که تخمین فاصله و اندازه‌گیری حرکت ستارگان در آسمان را ارائه می‌دهد تا تصویر سه‌بعدی کاملی از محل قرارگیری جریانها و نحوه چرخش آنها به دور کهکشان راه شیری ارائه دهد. لی انتظار دارد در آینده نزدیک نتایج مشابه بیشتری برای دیگر جریان‌های ستاره‌ای داشته باشد.
در کنفرانس مطبوعاتی انجمن نجوم آمریکا در روز سه‌شنبه، لی توضیح داد که چگونه پروژه بررسی طیف‌سنجی جریان ستاره‌ای جنوبی (S5) این تیم توانست تشخیص دهد که آیا جریانی از ستارگان از یک کهکشان کوتوله یا یک خوشه کروی آمده است.
کهکشانهای کوتوله می‌توانند انفجارهای متعددی از تشکیل ستاره را تجربه کنند، بنابراین ستاره‌های آنها از نظر سن و ترکیب شیمیایی گسترش بیشتری از خود نشان می‌دهند. در مقابل، ستارگان یک خوشه کروی همه در یک زمان به دنیا آمده اند، بنابراین ترکیبات مشابهی دارند. از آنجایی که کروی‌ها نسبت به کهکشانهای کوتوله جرم کمتری دارند، سرعت انتشار آنها نیز کمتر است.
شش جریان از 12 جریان (ATLAS-Aliqua Uma، Jet، Ophiuchus، Phoenix، Willka Yaku و 300S) کروی‌های تکه شده هستند، در حالی که شش جریان دیگر (Elqui، Indus، Jhelum، Orphan-Chenab، Palca و Turranburra) هستند. بقایای کهکشانهای اقماری هستند.
بیشتر جریانها در مدارهای پیشرو هستند، به این معنی که در همان جهت چرخش کهکشان راه شیری می‌چرخند. سه مورد در مدارهای نزدیک به قطب قرار دارند و تنها دو (هر دو جریان خوشه‌ای کروی) مدارهای مخالف‌گرد دارند.
لینا نسیب (MIT) که در این مطالعه شرکت نداشت، می‌گوید: «این یک تلاش فوق‌العاده برای درک جریان‌های ستاره‌ای کهکشان راه شیری است. “نقشه‌برداری از جریانها در مجموعه‌ای از زمینه‌های مختلف بسیار مهم است.”
برای مثال، چنین مشاهدات دقیقی در نهایت عادات تغذیه کهکشان خانگی ما را روشن می‌کند. طی بیلیونها سال، کهکشان راه شیری با فرو بردن سیستم‌های کوچک‌تر چاق‌تر شده است. باستان‌شناسی کهکشانی ممکن است جزئیات این فرآیند را آشکار کند، به عنوان مثال که آیا کهکشان ما گروههایی از کهکشانها را به یکباره بلعیده است یا خیر.
علاوه بر این، از آنجایی که مکان‌ها و حرکات جریان‌های ستاره‌ای کاملاً توسط میدان گرانشی کهکشان اصلی ما تعیین می‌شود، ستاره‌شناسان می‌توانند از حرکات خود برای استخراج توزیع ماده تاریک در هاله راه شیری استفاده کنند. کار قبلی لی و همکارانش قبلاً نشان داده است که حداقل یک جریان ستاره‌ای ممکن است توسط گرانش توده‌های ماده تاریک مجاور مختل شده باشد.
به گفته نسیب، بسیاری از خواص جریان با ماده تاریک مرتبط هستند. او می‌گوید: «هنوز باید کارهای زیادی در این زمینه انجام شود تا بتوان چنین همبستگی‌هایی را فهمید. “این کار مشاهدات مورد نیاز برای یک مطالعه تطبیقی را فراهم می‌کند.”
با این حال، لی هشدار می‌دهد که نتیجه‌گیری قطعی در مورد ماده تاریک احتمالاً قبل از تجزیه و تحلیل جریان‌های ستاره‌ای بیشتر، امکان‌پذیر نخواهد بود.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
STELLAR STREAMS ARE REVEALING THEIR SECRETS
BY: GOVERT SCHILLING JANUARY 12, 2022
https://skyandtelescope.org/astronomy-news/stellar-streams-are-revealing-their-secrets/