توضیحی برای علت توقف ِ تشکیل ستارگان در کهکشان ها

بیگ بنگ: کهکشان ها بر اساس شکلشان به سه گروه اصلی تقسیم می شوند: بیضوی، مارپیچی (همانند کهکشان راه شیری) و نامنظم. کهکشان ها می توانند کوچک یا بسیار بزرگ باشند، همچنین آنها می توانند رنگ قرمز یا آبی داشته باشند. کهکشان های آبی، هنوز هم در حال تولید ستارگان هستند و در انواع قرمز، عمدتاً ستاره ای تشکیل نمی شود و بدون فعالیت در نظر گرفته می شوند.

کهکشان ESO 137-001 مثال کاملی از یک کهکشان مارپیچی با حرکت سریع در میان یک خوشه کهکشانی متراکم است. گاز در فرایندی به نام فشار برخوردی تهی کننده (rampressure stripping) به شکل دنباله ای دیده می شود. به نظر می رسد که کهکشان در حالیکه در میان خوشه کهکشانی نورما غوطه ور شده در حال از دست دادن گاز است.

به گزارش بیگ بنگ، فرایندهایی که سبب می شود تا یک کهکشان به اصطلاح «خاموش شده» به این معنی که شکل گیری ستاره در آن متوقف شود، اگرچه هنوز به خوبی شناخته نشده، اما مشکل بزرگی در مطالعه تکامل کهکشان ه محسوب می شود. حال، با استفاده از نمونه بزرگی در حدود ۷۰۰۰۰ کهکشان، تیمی از پژوهشگران به رهبری دو ستاره شناس ایرانی به نام های “بهنام درویش” و “بهرام مبشر” از دانشگاه کالیفرنیا، توضیحی برای علت توقف تشکیل ستارگان ارائه کردند.

این تیم تحقیقاتی که شامل دانشمندانِ موسسه فناوری کالیفرنیا در ریورساید و دانشگاه لنکستر بریتانیا است از طریق مطالعه ی داده های موجود ِ COSMOS UltraVISTA توانستند برآورد دقیقی از کهکشان هایی در ۱۱ میلیارد سال ِ گذشته بدست آورده و بر روی تاثیرات بیرونی و فرایندهای درونی که بر روی فعالیت تشکیل ستاره در کهکشان ها تاثیرگذار است، تمرکز کردند.

تیم تحقیقاتی اظهار می کند که مکانیسم های بیرونی شامل کشش ایجاد شده از یک کهکشان که تحت تاثیر ِ گرانش یک جرم بسیار بزرگ مثل سیاهچاله است موجب می شود درون یک خوشه کهکشانی گازها از آن خارج شوند؛ همچنین برخوردهای گرانشی متعددی با دیگر کهکشان ها و محیط پیرامونی متراکم، منجر به تهی شدن کهکشان و توقف تامین گاز سرد برای کهکشان شده و بنابراین سبب «اختناق یا خفه شدن» کهکشان از مواد مورد نیاز برای تشکیل ستاره های جدید در طی یک دوره زمانی طولانی می شود.

محققان توضیح می دهند که مکانیسم های درونی عبارتند از وجود یک سیاهچاله (که در آن فوران ها، بادها یا تشعشعات شدید گاز هیدورژن داغ شده در درون کهکشان یا به بیرون پرتاب کردن آن، مانع از سرد شدن گاز و منقبض شدن به منظور تشکیل ستاره می شود) و «برون ریزی ستاره ای» (برای مثال، بادهایی با سرعت بسیار بالا که توسط ستاره های جوان پرجرم و ابرنواخترها-که گاز را با فشار به بیرون از کهکشان میزبان می فرستند- تولید می شوند).

بهنام درویش (چپ) و بهرام مبشر ستاره شناسان دپارتمان اخترفیزیک در دانشگاه کالیفرنیا

بهنام درویش (چپ) و بهرام مبشر ستاره شناسان دپارتمان اخترفیزیک در دانشگاه کالیفرنیا

درویش، دانشجوی پیشین کارشناسی ارشد در دانشکده اخترفیزیک دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید و نویسنده نخست این مقاله می گوید: «ما نشان دادیم که با استفاده از ویژگی های قابل مشاهده از کهکشان ها و روش های آماری پیچیده، به طور متوسط، فرایندهای بیرونی تنها مربوط به کهکشان های خاموش شده در طول هشت میلیارد سال اخیر است؛ در حالیکه، فرایندهای درونی، مکانیسم غالب برای توقف تشکیل ستاره پیش از این زمان و زمان های نزدیک تر به ابتدای جهان است.»

این یافته ها، سرنخ های مهمی برای درک روند غالب «خاموش شدن» در زمان های مختلف کیهانی به ستاره شناسان می دهد. هنگامی که ستاره شناسان کهکشان هایی را در فواصل مختلف (پس از بیگ بنگ) شناسایی می کنند، حال، با توجه به این یافته ها با دقت بیشتری قادر به تشخیص مکانیسم خاموش شدن آنها هستند. در نجوم، بحث های زیادی درباره ی اینکه آیا فقط فرایندهای درونی در متوقف کردن یک کهکشان از تشکیل ستاره دخالت دارند یا فرایندهای بیرونی یا هر دو؛ و هنوز روشن نشده است که کدام فرایند مسئول اصلی است و همچنین نقش فرایندهای فیزیکی مختلف در توقف تشکیل ستاره مشخص نیست. همچنین هنوز درک کامل و جامعی از اینکه چه موقع این فرایندها نقش مهمی در تکامل کهکشان ها بازی می کنند، وجود ندارد.

درویش می گوید: «این وضعیت پیچیده تر می شود وقتی که ما متوجه شویم تمامی این مکانیسم ها ممکن است به ویژگی های کهکشان های در حال خاموش شدن بستگی داشته باشد، آنها ممکن است در طی زمان تکامل یافته باشند، آنها ممکن است در مقیاس های زمانی متفاوتی فعال باشند- سریع یا آهسته- و آنها همچنین ممکن است به ویژگی های فاکتورهای «خاموش شدن» بستگی داشته باشند.»

مبشر- استاد اخترفیزیک که درویش را در طول این تحقیق راهنمایی می کرد- می گوید: «ما دریافتیم که به طور متوسط فرایندهای بیرونی در یک زمان نسبتا کوتاه فعال بوده اند (حدود یک میلیارد سال) و می توانند به طور موثرتری، کهکشان های پرجرم تر را فرو نشانند. فرایندهای درونی در خوشه های کهکشانی متراکم موثرترند. مدت زمان بسیار مهم است. مدت زمان کوتاه نشان می دهد که ما به جستجوی فرایندهای فیزیکی بیرونی نیاز داریم که در خاموش کردن کهکشان ها سریع عمل می کنند. نتیجه مهم دیگر این تحقیق این است که فرایندهای درونی و بیرونی در توقف تشکیل ستاره در یک کهکشان، مستقل از یکدیگر عمل نمی کنند.» در مرحله بعد، این تیم پژوهشی بر روی گسترش این مطالعه در محیط خوشه های کهکشان های بسیار بزرگ تر(در مقیاس شبکه کیهانی) کار خواهد کرد. جزئیات بیشتر این پژوهش در Astrophysical Journal منتشر شده است.

ترجمه: مریم امامی جعفری/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: astoronomynow.com

image_pdfimage_print
(12 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=52730
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

یک پاسخ

  1. نسترن گفت:

    واقعا خسته نباشید میگم به سایت شما که کاملا به روز هست و روزانه مطالب مفیدی ارائه میدهد.

پاسخ دهید

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