استفاده از اکسیژن بعنوان ردیابی در تکامل کهکشان ها

بیگ بنگ: اخترشناسان دانشگاه ریورساید کالیفرنیا با مطالعه جدیدی روی ستارگان جوان در مورد چگونگی یونیزاسیون اکسیژن توسط ستاره های داغ در جهان اولیه و اثرات آن بر تکامل کهکشانها در طول زمان، تحقیق کردند.

تصویر هنری از شکل گیری ستاره ها در جهان اولیه

تصویر هنری از شکل گیری ستاره ها در جهان اولیه

به گزارش بیگ بنگ، این مطالعه نخستین اندازه گیری ها را از قدرت متغیر خطوط انتشار اکسیژن از زمان حال تا ۱۲٫۵ میلیارد سال پیش ارائه می دهد. نتایج اصلی نشان می دهند که قدرت اکسیژن مضاعف یونیزه شده با برگشتن به زمان عقب افزایش می یابد، در حالی که قدرت اکسیژن تک یونیزه شده تا ۱۱ میلیارد سال پیش افزایش یافته و یکی دو میلیارد سال باقی مانده این قدرت کاهش می یابد. علت این دو تحول متفاوت به دلیل تغییر شرایط فیزیکی در داخل کهکشان های ستاره ساز است. مقدار انرژی یونیزه شده وارد به گاز با شکل گیری ستارگان جدید در جهان اولیه بسیار بالاتر است.

این نتایج، در بررسی های آینده که با استفاده از تلسکوپ های نسل بعدی، همانند تلسکوپ فضایی جیمز وب انجام می شود به محققان کمک می کند تا بتوانند در مورد شرایط داخلی کهکشان های ستاره ساز در دوران ابتدایی شکل گیری این نوع کهکشان ها، مطالعه کنند. کهکشان ها را می توان به عنوان کارخانه ی تولید ستاره از گازهای سرد تشبیه کرد، برخی از کهکشان از دیگر کهکشان ها، ستاره سازتر هستند.

بنابراین، آنچه تقریبا پارامترهای تکاملی یک کهکشان را تعریف می کند، سرعت تشکیل ستاره، جرم ستاره ای و محتوای گاز آن است. سرعتی که در آن تشکیل ِ ستارگان کهکشان ها همواره یکسان نبوده است. نرخ معمولی شکل گیری ستارگان در کهکشان ها دو تا سه میلیارد سال پس از بیگ بنگ افزایش یافت و به طور پیوسته در ۱۰ تا ۱۱ میلیارد سال گذشته، کاهش یافته است. به عبارت دیگر، جهان در بحران تولید است زیرا کهکشان ها فعالیت کمتری برای ایجاد ستارگان جدید دارند. از آنجا که گاز سرد سوخت تشکیل ستاره است، ضروری است تا چگونگی تغییر شرایط فیزیکی گاز در سراسر تاریخ جهان درک شود.

تصویری از علی احمد خستوان، نویسنده ی این پژوهش

تصویری از علی احمد خستوان، نویسنده ی این پژوهش

علی احمد خستوان نویسنده این مقاله و دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشکده اختر فیزیک ریورساید گفت:« راه مطالعه شرایط گاز در مناطق ستاره ساز کهکشان، مشاهده ی خطوط انتشار طیفی است. این خطوط زمانی ایجاد می شوند که نور ِ ستاره های روشن با طول عمر کوتاه، با محیط اطراف و در مناطقی که اتم ها شکسته یا یونیزه شده اند، تعامل داشته باشند.»

خطوط تابشی فقط زمانی قابل مشاهده هستند که ستارگان عظیم بدرخشند، بنابراین بازه های زمانی ترسیم شده توسط این خطوط به طول عمر این ستارگان (حدود ۱۰ تا ۵۰ میلیون سال) وابسته میباشد. بنابراین، خطوط انتشار را می توان برای ردیابی فعالیت آنی و شرایط مناطق ستاره ساز کهکشانی مورد استفاده قرار داد. در این مطالعه، محققان نمونه ای از خط گسیل کهکشان انتخاب شده از بررسی خط انتشار بالا Z، را برای ردیابی تکامل نقاط قوت خطوط نشری مربوط به اکسیژن تک یونیزه و مضاعف یونیزه استفاده کردند.

اهمیت این دو خط این است که آنها اطلاعات مربوط به حالت تحریک پر انرژی(یونیزه شده) گاز را فراهم می آورند، زیرا تفاوت اصلی بین این دو خط، انرژی مورد نیاز از اکسیژن تک یونیزه به مضاعف یونیزه است. این کار به دلیل طراحی منحصر به فرد HiZELS انجام می شود. این بررسی از چهار فـیـلتر باند باریک، یکی تلسکوپ ۸٫۲ متری سوبارو که در هاوایی نصب شده و سه تلسکوپ دیگر فروسرخ انگلستان(UKIRT)و همچنین در هاوایی استفاده می کند. این فـیـلترها آنقدر باریک هستند که نور خط انتشاری بر آشکارساز تلسکوپ غالب می گردد. وقتی خطوط نشری باریک و انتقال به سرخ هستند، به صورت چهار برش زمانی مختلف(یکی برای هر فیــلتر) از تاریخ جهان عمل می کنند.

نویسندگان همچنین از تعداد زیادی داده های فرعی تلسکوپ های مختلف زمینی و فضایی استفاده کردند. نمونه های آنها همچنین شامل طیف سنجی با استفاده از طیف سنج دیموس و MOSFIRE در رصدخانه کک و طیف سنجی مطالعات دیگر برخوردار میباشد. این مطالعه از بیش از ۷۰۰۰ کهکشان تشکیل شده است. جزئیات بیشتر این پژوهش در  یادداشت های ماهانه انجمن نجوم سلطنتی” منتشر شده است.

ترجمه: سپیده محمدزاده/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: astronomynow.com

image_pdfimage_print
(5 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=57403
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

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