یک کشف جالب درباره شکل‌گیری راه شیری | نقش کهکشان‌های عدسی در شکل‌گیری کهکشان‌های مارپیچ
تاریخ انتشار: ۱۹ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۴۲۳۷۳۲
به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از ساینس نیوز، کهکشان‌های عدسی شکل مانند «مسیه ۱۰۲» که به نام کهکشان دوکی نیز شناخته می‌شود، می‌توانند بینش جدیدی در مورد چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها به اشکال مختلف ارائه دهند.
تصور می‌شود که کهکشان‌های مارپیچی مانند کهکشان راه شیری در طول عمر بسیار طولانی خود از کهکشان‌های عدسی‌شکل به کهکشان‌های بیضوی تبدیل می‌شوند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
کریستوفر کنسلیس، ستاره‌شناس از دانشگاه منچستر در انگلستان می‌گوید: «عدسی‌شکل‌ها همیشه به نوعی فرزندخوانده رهاشده مورفولوژی کهکشان بوده‌اند. اما این مقاله آن‌ها را به عنوان جنبه اصلی تغییر کهکشان‌ها مورد توجه قرار می‌دهد.»
این کهکشان‌ها عدسی‌شکل خوانده می‌شوند، چون وقتی به هاله ستارگانشان نگاه می‌کنیم، می‌بینیم که درست شبیه به عدس در وسط برآمده و در طرفین نازک هستند. این کهکشان‌ها ترکیب گیج‌کننده‌ای از ویژگی‌ها را دارند و همین جایگاه فرضی آن‌ها در میانه توالی‌های تکاملی کهکشان‌ها را مشکوک می‌کند.
کنسلیس می گوید: «ما مدتی است که می‌دانیم این فرض تقریبا نادرست است. به خصوص اینکه عدسی‌شکل ها، با وجود دیسک‌های مارپیچ مانندشان، گاز زیادی ندارند، که مانع از تولید ستاره‌های جدید می‌شود، گیج‌کننده است. کهکشان‌های مارپیچی دارای گازهای ستاره‌ساز زیادی هستند و دانشمندان مطمئن نیستند که چرا کهکشان‌های عدسی این گازها را ندارند.
گراهام، از دانشگاه فناوری سوئینبرن در هاثورن استرالیا، با در نظر گرفتن سیاهچالهها، سرنخ‌های جدیدی از این رمز و راز تکامل کهکشان‌ها پیدا کرد. اکثر کهکشان‌ها دارای یک سیاهچاله بسیار پرجرم در مرکز خود هستند و زمانی که کهکشان‌ها با هم ادغام می‌شوند، سیاهچالهها هم ادغام می‌شوند. این باعث می‌شود که جرم سیاهچاله یک کهکشان به نوعی رکوردی از برخوردهای گذشته آن باشد. اگر یک کهکشان با بلعیدن همسایگان خود به جای بلعیدن گازهای اطراف بزرگ شود، سیاهچاله آن باید نسبت به انبوهی از ستارگان که آن را احاطه کرده‌اند، سنگین باشد.
گراهام با استفاده از تصاویر تلسکوپ فضایی هابل و اسپیتزر، سیاهچاله و جرم ستاره‌ای حدود ۱۰۰ کهکشان مجاور را مقایسه کرد. برای کهکشان‌های هم‌شکل، او مشاهده کرد که جرم سیاهچاله و جرم ستاره‌ای به روشی قابل پیش‌بینی به هم مرتبطند ولی این در کهکشان‌های عدسی‌شکل صادق نیست.
وقتی گراهام نگاه دقیق‌تری به عدسی‌ها انداخت، متوجه شد که آن‌ها در واقع دو گروه مجزا هستند که در کنار هم قرار گرفته‌اند: آن‌هایی که غبار بین‌ستاره‌ای زیادی دارند و آن‌هایی که ندارند. این تقسیم بندی، که او قبلا در اعلامیه ماه مه انجمن سلطنتی نجوم گزارش کرده بود، می‌توانست یک تفاوت زیبایی‌شناختی سطحی باشد، اما جرم سیاهچالههای کهکشان چیز دیگری را نشان می‌دهد.
عدسی‌های فقیر و غنی از غبار روابط کاملا متفاوتی بین توده‌های سیاهچاله و توده‌های ستاره‌ای خود دارند، که تاریخ‌های متفاوتی را نشان می‌دهد و رفتار ظاهرا پراکنده کهکشان‌های عدسی‌شکل را توضیح می‌دهد. کهکشان‌های غبارآلود تمایل دارند سیاهچالههای بسیار پرجرم‌تری نسبت به سیاه‌چاله‌هایی داشته باشند که هم در مارپیچ‌ها و هم در عدسی‌های فقیر از غبار یافت می‌شوند. عدسی‌های فقیر از گرد و غبار معمولا جرم سیاهچاله و جرم ستاره‌ای کمتری دارند.
این امر باعث شد که گراهام به این نتیجه برسد که کهکشان های مارپیچی در واقع بین دو نوع عدسی شکل هستند. تحلیل جدید او نشان می‌دهد که عدسی‌های فقیر از غبار پس از گرفتن «کهکشان‌های ماهواره‌ای» کوچک و دیگر ادغام‌های جزئی - که توده‌های سیاه‌چاله‌هایشان را بالا می‌برند - و گازهای مجاور را جمع‌آوری می‌کنند، تبدیل به مارپیچ می‌شوند.
بیشتر بخوانید:
سیارک‌هایی در مسیر زمین | دسته‌بندی و شانس برخورد با ما چگونه است؟او می‌گوید که وقتی مارپیچ‌ها با دیگر کهکشان‌ها برخورد می‌کنند، تبدیل به عدسی‌های غنی از غبار می‌شوند. در واقع، هر عدسی غنی از غبار در مجموعه داده‌های او قبلا به‌عنوان بقایای ادغام کهکشان‌های مارپیچی شناخته می‌شد. برخورد بین این عدسی‌های غنی از غبار کافی است تا در نهایت دیسک‌های ستاره‌ای کهکشان‌ها را فرسایش داده و غبار آن‌ها را از بین ببرد و کهکشان‌های بیضی شکلی ایجاد کند.
کنسلیس می‌گوید سیاهچالهها ردیاب خوبی از تکامل کهکشان‌ها هستند، اما یافته جدید می‌تواند بحث برانگیز باشد. او می‌گوید کهکشان‌های عدسی‌شکل در جهان نزدیکتر، معمولا چنان سبک وزن هستند که برای تشکیل یک کهکشان مارپیچی بزرگ نیاز به ادغام ده‌ها یا حتی صدها باره دارندکه بسیار بیشتر از میانگین مورد انتظار در حدود سه تا بیش از ۱۰ میلیارد سال است.
اما به گفته او ممکن است همه چیز در جهان اولیه متفاوت بوده باشد. در جهان اولیه شاید عدسی‌شکل‌های حجیم‌تری وجود داشته است. فهمیدن این امر شاید با تلسکوپ فضایی جیمز وب امکان‌پذیر باشد. اگر بتوانیم به جهان دورتر نگاه کنیم، می‌توانیم برخی از این کهکشان‌ها را در اولین شکل‌گیری یا زمانی که در حال تکامل هستند، ببینیم.
کد خبر 779098 منبع: همشهری آنلاین برچسب‌ها كهكشان راه شيرى نجوم - سیاره - ستاره فضامنبع: همشهری آنلاین
کلیدواژه: نجوم سیاره ستاره فضا کهکشان های عدسی شکل کهکشان های مارپیچی کهکشان های مارپیچ سیاهچاله ها نشان می دهد کهکشان ها ستاره ای شکل گیری عدسی ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.hamshahrionline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «همشهری آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۴۲۳۷۳۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
شبیه‌سازی ناسا از سقوط به سیاهچاله + ویدئو
ایتنا - آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که اگر در یک سیاهچاله سقوط کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟ ناسا، یک شبیه‌سازی ویدیویی فوق‌العاده را از این پدیده به تصویر کشیده که به مخاطبان امکان می‌دهد فرو رفتن در سیاهچاله و گذر از «نقطه بدون بازگشت» را در این فرایند تجربه کنند.
در این شبیه‌سازی بصری که به وسیله ابررایانه ناسا تولید شده است، بینندگان در قالب یک فضانورد فرضی و از دریچه چشم دوربینی در فاصله ۶۴۰ میلیون کیلومتری سیاهچاله با سرعتی نزدیک به نور به سمت آن می‌روند.
دوربین پس از رسیدن به سیاهچاله و با چرخیدن به دور آن از افق رویداد، که «نقطه بدون بازگشت» نامیده می‌شود، عبور می‌کند. در این بازسازی گرافیکی تمامی جزئیات و قوانین حاکم فیزیکی رعایت شده است.
این ویدئو که در یک نسخه ۳۶۰ درجه نیز ساخته شده است، به مخاطب امکان می‌دهد خود را در مرکز همه‌چیز احساس کند و بتواند به اطراف خود نگاه کند. برای تولید این سفر هیجان‌انگیز از ابررایانه «دیسکاور» (Discover) در مرکز شبیه‌سازی تغییرات اقلیمی ناسا استفاده شده است.
این ابررایانه قدرتمند حدود ۱۰ ترابایت داده، معادل تقریباً نیمی از محتوای کتاب‌های کتابخانه کنگره آمریکا، را با ۱۲۹ هزار پردازنده خود در حدود ۵ روز پردازش کرد. همین کار در یک لپ‌تاپ معمولی بیش از ۱۰ سال طول می‌کشد.
جرم سیاهچاله بازسازی‌شده در این ویدئو، ۴.۳ میلیون برابر جرم خورشید است و به لحاظ ابعاد معادل سیاهچاله مرکز کهکشان خودمان یعنی کهشکشان راه شیری است.
جرمی اشنیتمن، اخترفیزیکدان در سازمان ناسا و از سازندگان این ویدئو، درباره این ویدئو می‌گوید: «مردم اغلب در مورد این سؤال می‌پرسند. شبیه‌سازی این فرآیندهای دشوار کمک می‌کند تا بین ریاضیات نظریه نسبیت و پدیده‌ها در جهان واقعی ارتباط برقرار کرد.»
تصویر کامپیوتری ساخته‌شده از سیاهچاله
وی اضافه کرد: «سیاهچالههای با جرم ستاره‌ای که حاوی حدود ۳۰ جرم خورشیدی هستند، افق رویداد بسیار کوچک‌تر و نیروهای جزر و مدی قوی‌تری دارند که می‌توانند اجرام نزدیکتر را قبل از رسیدن به افق رویداد از هم گسسته کنند.»
این فرایند که اصطلاحا «اسپاگتی‌سازی» نامیده می‌شود به این دلیل رخ می‌دهد که کشش گرانشی در انتهای جسمی که نزدیکتر به سیاهچاله است، بسیار قوی‌تر از نیروی کشش در انتهای دیگر است.
افق رویداد سیاهچاله شبیه‌سازی‌شده حدود ۲۵ میلیون کیلومتر عرض دارد و بینندگان ابر مسطح بزرگی از گاز داغ و ساختارهای درخشانی به نام «حلقه‌های فوتونی» را مشاهده خواهند کرد.
همانطور که دوربین به سیاهچاله نزدیک می‌شود، درخشش دیسک برافزایشی و ستارگان افزایش می‌یابد. در زمان واقعی دوربین حدود ۳ ساعت طول می‌کشد تا به افق رویداد برسد، اما برای ناظری که از دور مشاهده می‌کند این پدید رسیدن به طور کامل هرگز اتفاق نمی‌افتد.
در واقعا هر چه فضا-زمان بیشتر به افق منحرف می‌شود، تصویر دوربین آهسته‌تر می‌شود و سپس از جایی به بعد به نظر می‌رسد که تصویر منجمد شده است. به همین دلیل است که ستاره‌شناسان در ابتدا از سیاهچاله ها به عنوان «ستاره‌های یخ‌زده» یاد می‌کردند.
هنگامی که دوربین از خط افق رویداد عبور می‌کند، نابود شدن آن توسط فرآیند اسپاگتی‌سازی تنها ۱۲.۸ ثانیه طول می‌کشد. از این نقطه، تنها حدود ۱۳۰ هزار کیلومتر تا «تَکینِگی گرانشی» فاصله وجود دارد. این وضعیتی در فضا-زمان است که طبق نظریه نسبیت عام انیشتین، در آن چگالی و میدان گرانشی جسم بی‌نهایت می‌شوند.
این آخرین مرحله از سفر در ویدئوی ناسا، در یک چشم به هم زدن به پایان می‌رسد.
ویدئو
رضا زرندی رییس کل دادگستری استان خراسان رضوی شد