بیگ بنگ: موج شوک عظیمی که در اولین مراحل برخورد بین برخی از عظیم‌ترین ساختارهای کیهان ایجاد شده بود، به تازگی و برای اولین‌بار رصد شد.

به گزارش بیگ بنگ، این کشف در خوشه‌ی کهکشانی Abell 98 انجام شد. خوشه‌ی کهکشانی Abell 98 ساختار بزرگی است که از سه زیرخوشه‌ی کهکشانیِ کوچک‌تر تشکیل شده و در فاصله‌ی بیش از ۱.۲ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد. در آنجا، رشته‌ی عظیمی از گاز حاوی ضربه‌ی عظیمی در امتداد محور ادغام است؛ به لحاظ نظری پیش‌بینی می‌شود که این اولین «تماس» بین دو زیرخوشه‌ی کهکشانی باشد که شروع به ادغام کرده‌اند.

“آرناب سرکار” فیزیک‌دان و ستاره‌شناس از دانشگاه کنتاکی، گفت: «ما با این کشف، دو زیرخوشه از یک خوشه‌ی کهکشانی را در دوره‌ی اولیه‌ی حیاتیِ فرآیند ادغام یافتیم که شوکی عظیم ایجاد کرده، این حلقه‌‌ای مفقود برای تشکیل عظیم‌ترین ساختارهای کیهان است.»

کیهان دائما در حال تعامل با خود و آرایش دادنِ مجدد است. کهکشان‌ها موجودیت‌های مجزا و ایزوله‌ در فضا نیستند. گرانش در همه جا وجود دارد و فشار- کشش و فعل و انفعالِ دائمی موجب می‌شود خوشه‌ها و ابرخوشه‌ها و مگاخوشه‌ها و رشته‌ها به دور یکدیگر برقصند و با ادغام، ساختارهای بزرگ‌ و بزرگ‌تری شکل بگیرد.

البته روند این تعاملات طولانی است و در مقیاس‌ زمانی انسان رخ نمی‌دهد. اما ستاره‌شناسان می‌توانند با مشاهده‌ی خوشه‌ها در مراحل مختلف ادغام، نحوه‌ی وقوع این برخوردها را بازسازی کنند. همان‌طور که می‌توانید تصور کنید، محیط گرانشی در داخل خوشه‌های کهکشانی بسیار شدید است و زیرخوشه‌ها با هم ادغام می‌شوند تا ساختارهای بزرگ‌تری را در کلِ خوشه تشکیل دهند.

در سال ۲۰۱۴، دانشمندان کشف کردند که دو زیرخوشه به نام A98N و A98S  در Abell 98 در حال ادغام هستند و شواهدی هم وجود داشت که نشانه‌های روشنایی و دما در A98N با ضربه‌ی ادغامی بین آن دو سازگار بود. بتازگی محققان با استفاده از رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرا، منطقه‌‌ای بین این دو زیرخوشه را بصورت دقیق بررسی کردند و «شاهدی قطعی» از مرز موج شوک در جنوبِ A98N یافتند.

این دستاوردی بزرگ است. اگرچه ادغام‌های درون‌خوشه‌ای و بین‌خوشه‌ای نسبتا رایج است(چون جهان پر از خوشه‌های کهکشانی است)، اما یافتن ادغام در مراحل اولیه‌اش اتفاقی نادر است. ما چیزهای زیادی را در مراحل آخر مشاهده می‌کنیم، از جمله امواج شوک حاصل از این فعل و انفعالاتِ شدید؛ اما با نزدیگ شدن خوشه‌ها به هم چیزهای بسیار کمی می‌بینیم.

علتش این است که تشخیص آنها دشوارتر است، اما تشخیصی که محققان در این پژوهش انجام دادند، می‌تواند به جستجوهای آینده کمک کند. البته این کشف برخی از شکاف‌های مهم در خصوص درک ما از چگونگی ادغام خوشه‌ها و تکامل آنها را پر می‌کند. به این معنی که می‌توانیم در مورد تکامل خوشه‌های کهکشانی، پیش‌بینی‌های بهتری انجام دهیم.

“سرکار” بیان داشت: «این نتیجه حائز اهمیت است؛ زیرا به نظر می‌رسد شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، چیزهای متفاوتی در مورد آنچه که باید در مراحل اولیه‌ی ادغام خوشه‌های کهکشانی مشاهده کنیم، به ما می‌گوید. ما اینجا تصویری از چگونگی این فرآیند را داریم و در واقع به نظر می‌رسد می‌توانیم برای مدل‌های نظری خود از آن استفاده کنیم.»

این تحقیق در دویست و چهلمین نشست انجمن نجوم آمریکا ارائه شد. مقاله‌ای که این یافته‌ها را توضیح می‌دهد به مجله‌ی The Astrophysical Journal ارسال شده و در وبسایت arXiv نسخۀ پیش از چاپ آن موجود است.

ترجمه: زهرا جهانبانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com