کهکشانهای ستارهافشان در اوایل جهان شکوفا شدند!!
جهان اولیه کانون شکلگیری ستارهها بود. در چند بیلیون سال اول، جهان ما ظاهراً 60 تا 90 درصد از ستارگان خود را در کهکشانهای ستارهافشان تولید کرد. این کهکشانها ستارگان را با سرعتی 10 برابر یا بیشتر از کهکشانهای معمولی تولید میکنند که امروزه در اطراف خود در فضا میبینیم.
نمونهای از کهکشانهای تشکیل ستارهای فعال – نام مستعار یکی از کهکشانهای ستارهافشان Baby Boom (به رنگ سبز و قرمز)است که حدود 12.3 بیلیون سال نوری از ما فاصله دارد. این کهکشان به طور متوسط 4000 ستاره در سال تولید میکند که بیش از 10 برابر تعداد تولید شده توسط کهکشان راه شیری ماست. تصویر از Spitzer/NOVA.
انبوهی از کهکشانهای ستاره افشان
مدرسه تحقیقاتی ستاره شناسی هلند (NOVA) صبح امروز (4 آوریل 2022) گفت که تجزیه و تحلیل جدید بیش از 20000 کهکشان دور، انبوه غیرمنتظرهای از کهکشانهای ستارهافشان را در اوایل جهان نشان داده است. کهکشانهای ستارهافشان دارای نرخ فوق العاده بالایی از تشکیل ستاره هستند (حدود 10 برابر یا بیشتر از کهکشانهای معمولی مانند کهکشان راه شیری ما). این اخترشناسان گفتند که در چند بیلیون سال اول پس از انفجار بزرگ، کهکشانهای ستارهزای جهان بسیار بیشتر از آنچه بود که مدلهای نظری پیشبینی میکنند. آنها گفتند – زمانی که کیهان تنها چند بیلیون سال سن داشت (بر خلاف 13 بیلیون سال امروزی) – کهکشانهای ستارهافشان 60 تا 90 درصد از ستارهها را تولید کردند.
بنابراین جهان اولیه کانون شکلگیری ستارهها بوده است!
اخترشناسان دانشگاه گرونینگن (هلند) این تحقیق جدید را رهبری کردند که به زودی در مجله معتبر Astrophysical Journal (پیش چاپ در arXiv) منتشر خواهد شد.
مطالعه کهکشانها از 11 تا 13 بیلیون سال پیش
پیرلوئیجی رینالدی از دانشگاه گرونینگن (هلند) رهبری تیم تحقیقاتی را بر عهده داشت. این تیم دادههای رصدی بیش از 20000 کهکشان دور را مطالعه کردند. این ستارهشناسان از دادههای جمع آوری شده در سالهای اخیر با تلسکوپ فضایی هابل، با ابزار MUSE در تلسکوپ بسیار بزرگ اروپایی در شیلی و با تلسکوپ فضایی اسپیتزر استفاده کردند.
این تلسکوپها به قدری به گذشته نگاه کردند که محققان توانستند کهکشانهایی را مطالعه کنند که 11 تا 13 بیلیون سال پیش تشکیل شده بودند. بیگ بنگ 13.7 بیلیون سال پیش بود.
رینالدی اظهار داشت:
از این نظر، میتوانید آن را با جهش رشد در انسان مقایسه کنید. در دوران نوزادی نیز قویترین بوده است.
ستاره شناس پیرلوئیجی رینالدی، Ph.D. دانشجوی دانشگاه گرونینگن، تحقیقات جدید را در مورد کهکشانهای ستارهافشان هدایت کرد. تصویر از لینکداین
کهکشانها در یک جهش رشد
در بیانیه NOVA آمده است:
کهکشانهای ستارهافشان کهکشانهایی هستند که در یک جهش رشد قرار دارند و در مدت زمان نسبتاً کوتاهی ستارههای بسیار بیشتری نسبت به حالت عادی تولید میکنند. یک جهش رشد ستارهای 10 تا 100 میلیون سال طول میکشد. کهکشانها اغلب بیلیونها سال عمر میکنند و میتوانند چندین جهش رشد داشته باشند. برای ایجاد یک جهش رشد، یک جریان ناگهانی گاز مورد نیاز است، در غیر این صورت بلوکهای سازنده ستارههای جدید به زودی تمام میشوند. برای مثال، زمانی که دو کهکشان به یکدیگر نزدیک میشوند،نین جریانی میتواند رخ دهد.
تجزیه و تحلیل نشان میدهد که در چند بیلیون سال اول پس از انفجار بزرگ، حدود 20 تا 40 درصد از تمام کهکشانهای ستارهافشان، کهکشانهای ستاره زایی بودند. این کهکشانها در یک جهش رشد، 60 تا 90 درصد از افزایش جدید ستارهها را تشکیل میدهند.
در مقام مقایسه، امروزه جهان بسیار ساکتتر است و تنها حدود 10 درصد از ستارگان جدید در کهکشانهای ستارهافشان متولد میشوند.
کارینا کاپوتی از دانشگاه گرونینگن، سرپرست پیرلوئیجی رینالدی است. تصویر از کارینا کاپوتی.
درک اهمیت کهکشانهای ستارهافشان
تا همین اواخر، کهکشانهای ستارهافشان غیرمعمول و در شکل گیری و رشد کهکشانها اهمیت کمی داشتند. رینالدی اظهار داشت:
حتی جدیدترین و پیچیدهترین مدلهای شکلگیری کهکشانها این کهکشان را پیشبینی نکرده بودند. به نظر میرسد که فرآیندهای فیزیکی در مقیاس بسیار کوچکی رخ میدهند که مدلها نمیتوانند آنها را توضیح دهند.
کارینا کاپوتی (دانشگاه گرونینگن)، سرپرست رینالدی، افزود:
البته، این مطالعه به ما چیزی میدهد که در مورد آن مدلها فکر کنیم. و این نشانه خوبی است
کاپوتی افزود که میخواهد در مورد منشاء و تکامل اولین کهکشانها بیشتر تحقیق کند.
تصویری که نرخهای متفاوت شکلگیری ستاره را بین کهکشانهای معمولی (دنباله اصلی) مانند راه شیری و کهکشانهایی با شکلگیری ستاره فعال به نام کهکشانهای ستارهافشان نشان میدهد. تصویر از Astronomie.nl.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Starburst galaxies flourished in early universe
Posted by Deborah Byrd April 4, 2022
https://earthsky.org/space/starburst-galaxies-flourished-in-the-early-universe/