شناسایی باد فوق سریع متعلق به کیهان اولیه

بیگ بنگ: کهکشان‌ها تا حدودی شبیه حیوانات خانگی هستند؛ باید به طور مداوم در طی بازه‌های زمانی طولانی غذایشان را تامین کنید. اگر در دوره‌های ابتدایی حیات یک کهکشان، تمامی سوخت مورد نیاز آن را تامین کنید، در طولانی مدت با مشکل جدی روبرو خواهد شد. چنین چیزی در مورد حیوانات خانگی هم صدق می کند.

galactic wind

این عکس هنری نشان می دهد که بادهای کهکشانی در زمان خروج از کهکشان در جهان اولیه چه شکلی بوده‌اند.

به گزارش بیگ بنگ، در این شرایط، این جرم سماوی به یک کهکشان ستاره‌فشان تبدیل می شود که سوختش را خیلی زود مصرف می کند و کل آن را به ستاره تبدیل می کند. کهکشان ستاره‌فشان کهکشانی است که دوره ای از فعالیت شدید ستاره زایی را تجربه می کند؛ به نحوی که در هر زمان می توان تعداد بسیار زیادی ستاره‌های در حال تولد یا تازه متولد شده را در آن مشاهده کرد. از این رو چنین نامی بر آنها گذاشته شده است. پدیدۀ ستاره‌فشانی در محدوده‌هایی به قطر بیش از هزار سال نوری اتفاق می افتد. نظریه رایج در خصوص این پدیده این است که جرقه این ستاره‌زایی‌ها در اثر مواجهه نزدیک یا برخورد کهکشان مورد نظر با کهکشان دیگر زده می شود. این کهکشان‌ها در جوانی می میرند.

برخی کهکشان‌ها از یک مکانیزم دفاعی در مقابل بادهای کهکشانی سهمگین برخوردارند. توده‌های مولکول از این کهکشان‌ها به بیرون راه یافته، به جهان روانه شده و یا در قالب هاله‌های ماده جریان پیدا می کنند. این هاله‌ها بعدها می توانند به کهکشان مورد نظر بازگشته و سوخت لازم برای فرایندهای ستاره‌زایی را مهیا کنند. بادها از سرعت رشد کهکشان‌ها می کاهند و به آنها زمان می دهند تا به صورتی خاص اندازۀ آنها بزرگ شود.

محققان برای اولین‌بار اعلام کردند که این بادهای کهکشانی در جهان اولیه فعالیت زیادی داشته‌اند. با اندکی شانس و بررسی‌های دقیق و جامع، محققان بادهای کهکشانی را مشاهده کردند که از یک کهکشان در فاصله ۱۲ میلیارد سال نوری از زمین به بیرون جریان می یابند. این کهکشان SPT2319-55 نام دارد. با توجه به مقدار زمانی که طول می‌کشد تا نور از آن فاصله به زمین برسد، می توان نتیجه گرفت بادهایی را که دانشمندان مشاهده کردند تقریبا یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ از کهکشان خود به بیرون از آن هدایت شده‌اند. در آن زمان، جهان ما سال‌های اولیۀ خود را سپری می کرد.

galaxy

محققان با بهره‌گیری از یک عدسی گرانشی به اندازه‌گیری بادهایی پرداختند که از یک کهکشان در فاصله ۱۲ میلیارد سال نوری نسبت به زمین به بیرون پرتاب می شدند.

محققان اینطور توضیح می دهند: «مشاهدۀ بادها در جهان دوردست کار خیلی دشواری است. نور ناشی از این کهکشان‌های پیر و قدیمی خیلی ضعیف و کم فروغ هستند. افزون بر این، آثار این بادهای کهن شاید در اثر سایر سیگنال‌ها دچار تغییر شود. برای دیدن آثار بادهای ستاره‌ای، دانشمندان به یک کهکشان دیگر که فاصله نه چندان دوری با زمین دارد، متوسل شدند. اجرام غول‌پیکری مثل کهکشان ها آنقدر گرانش زیادی دارند که می توانند مثل عدسی‌ها نور را خم کرده و به آن شکل بدهند. در این مورد، چنین عدسی گرانشی باعث شد کهکشان SPT2319-55 از زمین بسیار بزرگتر به نظر آید. به همین منظور، دانشمندان در آرایه میلی‌متری بزرگ آتاکاما در شیلی توانستند کهکشان مورد نظر را با جزئیات دقیقی مشاهده نمایند. محققان این بادها را در اثر افزایش میزان مولکولی به نام هیدروکسیل شناسایی کردند. این بادها با سرعت تقریبا نزدیک به ۸۰۰ کیلومتر در ثانیه از کهکشان به بیرون راه می یافتند.»

محققان افزودند: « SPT2319-55 یک کهکشان ستاره‌فشان است و هنوز مشخص نیست آیا آن بادها به کهکشان اجازه خواهند داد تا سنین بالاتری را تجربه کند یا خیر. نتایج ما نشان می دهد که باد در حال حذف گازهای مولکولی در این کهکشان می باشد و به احتمال زیاد فرایند ستاره زایی در این کهکشان را متوقف خواهد ساخت. هنوز معلوم نیست که این عامل برای سرکوب فرایند ستاره‌زایی در آن کهکشان کفایت می کند یا خیر.»

کهکشان SPT2319-55 می تواند آنقدر ماده تاریک در پیرامون خود داشته باشد که حتی باد هم نتواند آن را نجات بدهد. وقتی آن حجم از باد در تلاش است تا با بازگشت به کهکشان به ایجاد ستاره‌های جدید بپردازد، ماده تاریک می تواند از تجمع آن جلوگیری بعمل آورد. در این شرایط، SPT2319-55، علی‌رغم بادهایش، احتمالا در سنین جوانی خواهد مُرد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *