تصویری واضح از نحوه شکل‌گیری کهکشان‌های اولیه منتشر شد

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، ستاره‌شناسان نقشه دمایی دقیقی از غبار یک کهکشان باستانی ترسیم کرده‌اند که تغییرات بین گرمای یک سیاهچاله کلان جرم مرکزی و مناطق خنک‌تر گرم شده توسط تشکیل ستاره را نشان می‌دهد. این مطالعه، با استفاده از قابلیت‌های تلسکوپ «آتاکاما» (ALMA)، چگونگی رشد کهکشان‌ها و سیاهچاله‌های مرکزی در جهان اولیه را توضیح می‌دهد.

نقشه‌برداری دقیق از تغییرات دما، بینش‌هایی را در مورد تکامل آن فراهم می‌کند. گروهی از ستاره شناسان نقشه دمایی برای گردوغبار کیهانی در حال چرخش در یکی از قدیمی‌ترین کهکشان‌های مارپیچی جهان تهیه کرده‌اند که بینش‌های تازه‌ای را در مورد سرعت رشد کهکشان ارائه می‌دهد. پیش از این، دانشمندان تنها توانسته‌اند دمای بیشتر کهکشان‌های دوردست را به‌صورت گسترده اندازه‌گیری کنند، بدون اینکه نشان دهند دما در مناطق مختلف چگونه تغییر می‌کند.

این تحقیق شواهد واضحی از تغییرات دمایی در کهکشان دوردست را نشان می‌دهد. این موضوع نشان‌دهنده وجود دو منبع گرمایی منحصربه‌فرد است؛ یک سیاهچاله غول‌پیکر در هسته کهکشان و گرمای تولید شده توسط ستاره‌های تازه شکل گرفته در دیسک چرخان اطراف.

تاکافومی تسوکوی نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: دمای غبار یک کهکشان می‌تواند با توجه به اینکه در چه منطقه‌ای قرار دارد، بسیار متفاوت باشد. ما دما را منطقه به منطقه اندازه‌گیری کردیم تا تعیین کنیم که چه مقدار گرما از منابع منفرد می‌آید. پیش از این، چنین نقشه‌برداری عمدتاً محدود به کهکشان‌های نزدیک بوده است.

این مطالعه یک تمایز واضح بین گردوغبار گرم در منطقه مرکزی، جایی که گرما از سیاهچاله ابر پرجرم کهکشان به دست می‌آید و گردوغبار سردتر در منطقه بیرونی را نشان می‌دهد که احتمالاً با تشکیل ستاره گرم می‌شود.

بیشتر کهکشان‌ها یک سیاهچاله کلان جرم در مرکز خود دارند که به‌صورت توده‌ای با کهکشان رشد می‌کند. هنگامی‌که گاز به سیاهچاله می‌رسد، با برخورد ذرات در حال حرکت سریع در مجاورت سیاهچاله گرم می‌شود و گاهی روشن‌تر از بدنه ستاره‌ای خود کهکشان می‌درخشد.

به گفته تسوکوی انرژی گرمایشی سیاهچاله منعکس‌کننده میزان گاز وارد شده به آن و در نتیجه نرخ رشد سیاهچاله است، درحالی‌که انرژی گرمایشی حاصل از تشکیل ستاره منعکس‌کننده تعداد ستاره‌هایی است که به‌تازگی در کهکشان شکل گرفته‌اند.

این کشف تصویر روشن‌تری از چگونگی شکل‌گیری و رشد کهکشان‌ها و سیاهچاله کلان جرم مرکزی در جهان اولیه فراهم می‌کند. تحقیقات فعلی به لطف تلسکوپ آرایه میلی‌متری آتاکاما که توسط رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) در شیلی اداره می‌شود، ممکن شده است.

اما رایان وبر، مدیر آسترو ۳ دی می‌گوید: «این مطالعه توانایی نقشه‌برداری دقیق تلسکوپ آتاکاما را نشان می‌دهد که توسط رصدخانه جنوبی اروپا اداره می‌شود. آتاکاما قدرتمندترین آرایه برای اندازه‌گیری تابش‌های میلی‌متری و زیر میلی‌متری است. باورکردنی نیست که آتاکاما بتواند به یک کهکشان ۱۲ میلیارد ساله نگاه کند و تصویر را به دو بخش تقسیم کند؛ یکی غبار داغ شده از حفره ابر پرجرم مرکزی و دیگری از غبار موجود در کهکشان میزبان زیرین.»

لازم به ذکر است؛ آتاکاما یک همکاری جهانی است و ۶۶ آنتن با دقت بالا دارد که در فواصل ۱۶ کیلومتری پخش شده‌اند و آن را به بزرگ‌ترین پروژه نجومی زمینی تبدیل کرده‌اند. این سیستم برای تشخیص نور ضعیف برخی از سردترین اجسام جهان که طول موج‌هایی در حدود یک میلی‌متر دارند، میان نور مادون قرمز و امواج رادیویی طراحی شده است.