چرا کهکشان‌ها ستاره‌سازی نمی‌کنند؟ یک برخورد بزرگ در فضا سرنخ های جدیدی را ارائه می‌دهد!!

اعتبار: Unsplash/CC0 دامنه عمومی

شش بیلیون سال پیش، دو کهکشان در حال برخورد بودند، نیروهای ترکیبی آنها جریانی از گاز را در صدها هزار سال نوری دورتر پرتاب کردند. این ویژگی غیرعادی که این هفته توسط تیمی از جمله اخترشناسان پیت گزارش شد، توضیح احتمالی جدیدی برای این امر ارائه می‌کند که چرا کهکشان‌ها تشکیل ستاره‌ها را متوقف می‌کنند.

دیوید ستتون، دکترای سال ششم فیزیک و نجوم، دانشجوی دانشکده هنر و علوم Kenneth P. Dietrich می‌گوید: «یکی از بزرگترین سؤالات در نجوم این است که چرا بزرگترین کهکشان‌ها مرده‌اند. آنچه ما دیدیم این است که اگر دو کهکشان را بردارید و آنها را با هم بشکنید، در واقع می‌توانید گاز را از خود کهکشان خارج کنید.

در بخشی از فضا که ما در آن زندگی می‌کنیم، بیشتر کهکشان‌های بزرگ مدتهاست که ساخت ستاره‌های جدید را متوقف کرده‌اند. اخیراً ستاره‌شناسان با ابزارهایی برای یافتن کهکشان‌های اخیراً مرده و کشف اینکه چگونه به اینجا رسیده‌اند، شروع به جستجوی دورتر و در نتیجه دورتر در زمان کرده‌اند.

گاز سردی که به هم می‌پیوندد و ستاره‌ها را تشکیل می‌دهد، ممکن است به روش‌های مختلفی از کهکشانها خارج شود و توسط سیاهچاله‌ها یا ابرنواخترها منفجر شود و یک احتمال ساده‌تر هم وجود دارد، این که کهکشان‌ها وقتی از تمام مواد خام برای ایجاد ستاره‌ها استفاده کرده‌اند، به سادگی خاموش می‌شوند.

در جستجوی نمونه‌هایی از کهکشان‌هایی که اخیراً شکل‌گیری ستاره‌ها را متوقف کرده‌اند، تیم محققان از بررسی آسمان دیجیتال اسلون استفاده کردند که میلیون‌ها کهکشان را با تلسکوپ رصدخانه آپاچی در نیومکزیکو فهرست‌بندی کرده است. محققان همراه با مشاهدات از شبکه نجوم رادیویی زمینی آلما، چنین کهکشانی «پس از انفجار ستاره‌ای» را در فاصله هفت بیلیون سال نوری پیدا کردند که هنوز نشانه‌هایی از سوخت ستاره‌زایی در دسترس را نشان می‌دهد. ستتون گفت: «پس ما نیاز به توضیح داشتیم. “اگر گاز دارد، چرا ستاره تشکیل نمی‌دهد؟”

پس از رصد دوم تلسکوپ فضایی هابل، “دم” متمایز گازی که از کهکشان امتداد یافته بود را نشان داد. از این ویژگی، مانند بازرسان پزشکی قانونی که با تلسکوپ کار می‌کنند، محققان توانستند برخورد کهکشان‌ها و نیروی گرانشی فوق‌العاده‌ای را بازسازی کنند که ستاره‌ها را از هم جدا کرد و جریانی از گاز را به فاصله بیش از دو کهکشان راه شیری پرتاب کرد.

ستتون گفت: “همه ما بسیار تحت تاثیر آن قرار گرفتیم. شما این مقدار گاز را در این فاصله دور از کهکشان نمی‌بینید.”

این تیم، از جمله استادیار فیزیک و نجوم پیت، راشل بزانسون و آلوم مارگارت وریکو (A&S ’21) به همراه همکاران در دانشگاه A&M تگزاس و چندین موسسه دیگر، نتایج خود را در 30 آگوست در مجله Astrophysical Journal Letters گزارش کردند.

ستتون گفت که چنین برخورد شدیدی از کهکشان‌ها احتمالاً نادر است، اما از آنجایی که گرانش اجرام بزرگ را به گروه‌های متراکم می‌کشد، چنین رویدادی بیش از آن چیزی است که شما ممکن است پیش‌بینی کنید. او گفت: “همه این حفره‌های بزرگ در فضا وجود دارد، اما همه بزرگ‌ترین کهکشانها در فضاهایی زندگی می‌کنند که همه کهکشانهای بزرگ دیگر در آن زندگی می‌کنند.” “شما انتظار دارید که هر 10 بیلیون سال یکبار شاهد این نوع برخوردهای بزرگ برای سیستمی به این بزرگی باشید.”

نقش ستتون در این پروژه تعیین اندازه و شکل کهکشان بود و او متوجه شد که به غیر از دم، کهکشان پس از ادغام به طرز شگفت‌آوری عادی به نظر می‌رسد. هنگامی که دم در چند صد میلیون سال محو می‌شود، ممکن است دقیقاً مانند هر کهکشان مرده دیگری به نظر برسد – علاوه بر این نشان می‌دهد که این روند ممکن است رایج‌تر از آنچه باشد که به نظر می‌رسد، چیزی که تیم اکنون با بررسی دیگری دنبال می‌کند.

ستتون گفت، همراه با ارائه سرنخ هایی برای چگونگی تبدیل شدن جهان به این شکل که هست، چنین برخوردهایی منعکس کننده یک احتمال برای آینده کهکشان خودمان است.

ستتون گفت: “اگر به یک مکان تاریک بروید و به آسمان شب نگاه کنید، می‌توانید کهکشان آندرومدا را ببینید که در پنج بیلیون سال ممکن است دقیقاً این کار را با کهکشان راه شیری ما انجام دهد.” “این به پاسخ به این سوال اساسی کمک می‌کند که در آینده چه اتفاقی برای کهکشان راه شیری خواهد افتاد.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Why do galaxies stop making stars? A huge collision in space provides new clues

by University of Pittsburgh SEPTEMBER 3, 2022

https://phys.org/news/2022-09-galaxies-stars-huge-collision-space.html