بیگ بنگ: راه شیری و سایر کهکشان‌هایی با جرم مشابه هر چقدر هم قدرتمند باشند، تاریخچه خشن و متلاطمی داشته‌اند. اخترشناسان دانشگاه کالیفرنیا در ارواین و چند محقق دیگر نشان دادند که خوشه‌های ابرنواختری می‌توانند باعث تولد ستاره‌های پراکنده‌ای در هاله‌های ستاره‌ای بیرونی شوند.

این عکس شبیه‌سازی شده از کهکشان، ساختاری را نشان می‌دهد که بیش از 200 هزار سال نوری گستردگی دارد. در این عکس، توده‌های برجسته از ستاره‌های آبی جوانی را مشاهده می‌کنیم که در گازی چرخان متولد شده‌اند. این ستاره‌ها بعدها در اثر انفجار ابرنواختری پایان حیات‌شان را تجربه خواهند کرد.

به گزارش بیگ بنگ، بنابراین، مفاهیم رایجی که از چگونگی شکل‌گیری و تکامل منظومه‌های ستاره‌ای وجود دارد، به چالش کشیده می‌شوند. شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای در پروژه «بازخورد در محیط‌های واقع‌گرایانه» این فرصت را در اختیار دانشمندان گذاشت تا به مدل‌سازیِ آشفتگی‌ها در نحوۀ چرخش کهکشان‌ها بپردازند.

«جیمز بالاک» نویسنده ارشد و استاد فیزیک و اخترشناسی گفت: «این شبیه‌سازی‌ دقیق نشان می‌دهد که به احتمال زیاد، کهکشان راه شیری ستاره‌هایی را در فضای اطراف کهکشان پدید آورده و انفجارهای ابرنواختری هم در این بین به ایفای نقش پرداخته‌اند. این یافته شگفت‌انگیز است زیرا وقتی چند ستاره بزرگ از بین می‌روند، انرژیِ حاصل از این نابودی می‌تواند گاز را از کهکشان به بیرون پرتاب کند. سرانجام، این گاز با کاهش دما مواجه شده و باعث تولد ستاره‌های جدید می‌شود.»

به گفتۀ بالاک، توزیع نامناسب هاله ستاره‌ای که به بیرون از دیسک کلاسیک کهکشان کشیده شده، جایی است که شواهد باستانیِ منظومه ستاره‌ای در آن قرار دارد. اخترشناسان از قدیم فرض را بر این گذاشته‌اند که کهکشان‌ها در بازه‌های زمانی طولانی تجمع پیدا کرده‌اند و این اتفاق با ورود گروه‌های ستاره‌ای کوچکتر به وقوع پیوسته است. این فرایند باعث می‌شود برخی از ستاره‌ها به مدارهای دورتری فرستاده شوند. اما محققان دانشگاه کالیفرنیا «بازخورد ابرنواختری» را به عنوان منبعی متفاوت از 40 درصدِ این ستاره‌های هاله بیرونی قلمداد می‌کنند.

«سیجی یو» دانشجوی فوق دکتری فیزیک و یکی از محققان و نویسندگان اصلی این مقاله گفت: «مجموعه ابزارهای جدیدی که از قدرت بالایی برخوردارند، این فرصت را به ما دادند تا این یافته‌ها را بدست آوریم. شبیه‌سازی‌های FIRE-2 این فرصت را به ما می‌دهد تا فیلم‌هایی را تهیه کنیم که گویا در حال مشاهده یک کهکشان واقعی هستیم. بر اساس یافته‌ها، وقتی مرکز کهکشان در حال چرخش است، حبابی که تحت تاثیر بازخورد ابرنواختری قرار دارد، در حال شکل‌گیری است و ستاره‌ها نیز در لبه آن پدید می‌آیند. این طور به نظر می‌رسد که ستاره‌ها از بخش مرکزی به بیرون افکنده می‌شوند.»

بالاک افزود: «ما انتظار دیدنِ چنین ساختاری را نداشتیم، زیرا ستاره‌ها به قدری گوی‌های متراکمی هستند که احتمال نمی‌رود به پس‌زمینه فضا رانده شوند. آنچه شاهدش هستیم این است که گاز به اطراف کشیده می‎شود. این گاز متعاقباً با کاهش دما روبرو شده و ستاره‌ها را به بیرون هدایت می‌کند. اگرچه محققان نتیجه‌گیری‌های دیگری هم از شبیه‌سازی کهکشان‌هایِ در حال شکل‌گیری کرده‌‌اند، اما شواهد و قرائن مشاهداتیِ کافی نشان می‌دهد که ستاره‌ها در جریان بیرونی از مرکز کهکشان به سمت هاله‌ها پدید می‌آیند.»

بالاک همچنین خاطرنشان کرد: «ستاره‎های سنگین‌تر و غنی از فلز مثل خورشید خودمان در اطراف مرکز کهکشان با سرعت و مسیری قابل پیش‌بینی گردش می‌کنند. اما ستاره‌هایی که دارای فلزات کمتری هستند و همجوشی کمتری در مقایسه با خورشیدِ ما تجربه کرده‌اند، گویا در جهت مخالف حرکت می‌کنند. در طول عمر یک کهکشان، تعداد ستاره‌های اندکی در حرکت حباب‌های ابرنواختری به سمت بیرون به وجود می‌آیند. لذا برخی از مشاهدات نشان  می‌دهند که تعدادی از ستاره‌ها به طرز مشکوکی از بخش مرکزی کهکشان‌ها به بیرون رانده می‌شوند.» جزئیات این تحقیق در ماهنامه جامعه سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com