یک کارخانه ستاره سازی در قلب کهکشان راه شیری کشف شد - کتاب یار مهربان

به گزارش کتاب یار مهربان، تهران (پانا) - ستاره شناسان برای اولین بار، تاریخ شکل گیری ستاره ها را در مرکز کهکشان راه شیری بازسازی کردند و دریافتند که ستاره ها در قلب کهکشان متولد و به سمت بیرون حرکت می نمایند.

به گزارش ثریا، یافته های محققان نشان داده است که بیشتر ستارگان جوان در مرکز متراکم کهکشان ها با پیوندهای سست تشکیل شده و در طول میلیون ها سال بیشتر از هم یکدیگر می شوند.

ستاره شناسان با استفاده از دوربین فروسرخ HAWK-I در تلسکوپ بسیار بزرگ(VLT) واقع در شیلی، به انجام کاوشی موسوم به GALACTICNUCLEUS پرداختند و منطقه ای به مساحت 64 هزار سال نوری مربع در اطراف مرکز کهکشان را با جزئیاتی بیشتر از همواره مطالعه کردند.

به رغم اینکه جمعیت متراکمی از ستارگان در قلب کهکشان راه شیری در فاصله تقریبی 26 هزار سال نوری از زمین وجود دارد، تا به امروز تنها بخش کوچکی از این ستارگان مشاهده شده اند.

با ردیابی مقداری از جرم ستاره ای گم شده در این ناحیه و جمع آوری داده های سه میلیون ستاره، محققان توانستند برای اولین بار ویژگی های این ستاره های جوان را مطالعه نمایند.

فرانسیسکو نوگراس-لارا(Francisco Nogueras-Lara)، محقق و عضو تیم تحقیقاتی موسسه نجوم ماکس پلانک، در بیانیه ای گفت: مطالعه ما گامی بزرگ رو به جلو در جهت یافتن ستاره های جوان در مرکز کهکشان است. جرم کلی ستاره های جوانی که ما یافتیم بیش از 400 هزار برابر جرم خورشید است که تقریباً 10 برابر بیشتر از مجموع جرم دو خوشه ستاره ای بزرگی است که پیش از این در این ناحیه مرکزی کشف شده بودند.

یافته های این تیم با ایده های قبلی مبنی بر اینکه ستارگان در مرکز کهکشان ما در خوشه های فشرده شکل گرفته اند، در تضاد است و می تواند به دانشمندان در درک بهتر شکل گیری سریع ستاره ها در روزهای اولیه کیهان یا به اصطلاح در کهکشان های ستاره فشان یاری کند.

کهکشان های ستاره فشان، سالانه ده ها یا حتی صدها جرم خورشیدی در سال فراوری می نمایند. این ستاره زایی پر سرعت در پی فوران هایی چند میلیون ساله رخ می دهد که دوره های زمانی نسبتاً کوتاهی در مقیاس های کیهانی هستند.

تصور می گردد که این نرخ بالای تشکیل ستاره در کهکشان ها زمانی که دنیاِ 13.8 میلیارد ساله حدود تنها چهار میلیارد سال سن داشته است، رایج بوده است.

اگرچه سرعت ستاره زایی در کهکشان راه شیری کم است اما این موضوع مانعی برای اخترفیزیکدانان در استفاده از آن برای تحقیق در خصوص تولد ستاره ها در سایر کهکشان ها نبوده است.

نرخ تشکیل ستاره در فاصله حدودی 1300 سال نوری از سیاهچاله مرکزی راه شیری موسوم به کمان ای(Sagittarius A*)، 10 برابر بیشتر از سایر نواحی کهکشان ما است و برای 100 میلیون سال اخیر چنین بوده است. این بدان معناست که هسته کهکشان راه شیری یک نماینده مناسب برای کهکشان های ستاره فشان یا حتی کهکشان های متعلق به 10 میلیارد سال پیش است.

تشکیل ستاره در مرکز کهکشان

برای رصد ناحیه مرکزی کهکشان، ستاره شناسان باید چندین چالش را در نظر بگیرند. مورد اول وجود غبار غلیظ در دیسک کهکشان راه شیری است که هسته کهکشان را از دید ما پنهان می نماید. یکی از راه های مقابله با آن، انجام مشاهداتی در طول موج های مادون قرمز، میلی متری یا رادیویی است که می توانند از میان غبار عبور نمایند. با این وجود حتی پس از پرداختن به این مشکل، متراکم بودن مرکز کهکشانی باعث می گردد که تشخیص ستارگان به جز پرجرم ترین ستاره ها از یکدیگر سخت باشد.

تا پیش از این یافته های نو، اخترشناسان تنها توانسته بودند حدود 10 درصد از جرم ستاره ای را که پیش بینی می شد در اطراف کمان ای ساکن باشد، بیابند که در دو خوشه کهکشانی بزرگ و تعداد زیادی از ستاره های منزوی جا گرفته اند.

تلسکوپ بسیار بزرگ از مجموعه ای از تلسکوپ های 26 فوتی(هشت متری) تشکیل شده است و می تواند با استفاده از روشی به نام تصویربرداری هولوگرافیک به منظور از بین بردن اثرات تاری جو زمین بر روی تصاویر کهکشانی، چندین عکس را با یکدیگر ترکیب کند. این امر به اخترشناسان اجازه داد تا منطقه مورد نظر را با جزئیات دقیق آنالیز نمایند و نشان دهند که منطقه ای به نام کمان بی 1(Sagittarius B1) تعداد ستارگان جوان بیشتری نسبت به مشاهدات قبلی دارد.

اگرچه این تیم تنها قادر به مطالعه بعضی از پرجرم ترین ستارگان در کمان B1 بود، اما آنها توانستند روشنایی و تابندگی هر ستاره را دریابند. تابندگی(luminosity) به اندازه نوری گفته می گردد که یک ستاره در یک دوره زمانی تعیین ساطع می نماید.

با آنالیز توزیع آماری تابندگی ستارگان محققان می توانند طول عمر آن ها، تعداد ستاره ها، زمان تشکیل آن ها و در نتیجه تکامل ستاره زایی در مرکز کهکشان را ردیابی نمایند.

محققان بعلاوه دریافتند که ستارگان در کمان B1 بخشی از یک خوشه بزرگ نیستند، بلکه پراکنده تر هستند. این نشان می دهد که ستارگان با پیوندهای سست تشکیل شده اند که طی میلیون ها سال از بین رفته اند.

آن ها بعلاوه دریافتند که کمان B1 و درونی ترین منطقه ها مرکز کهکشانی پر از ستاره های مسن تر با سن بالای هفت میلیارد سال هستند، در حالی که کمبود ستاره های بین دو تا هفت میلیارد سال حس می گردد. این ممکن است نشان دهد که تشکیل ستاره در مرکز کهکشان راه شیری از درونی ترین نواحی آن شروع شده و سپس به سمت بیرون توسعه می یابد.

با مطالعه مستقیم نور جمعیت ستاره ای کمان B1 و با استفاده از طیف نگاری برای ارزیابی ترکیب آن ها، محققان می توانند به طور جداگانه بعضی از ستاره های بسیار جوان را در این ناحیه شناسایی نمایند.

اخترشناسان بعلاوه حرکت سریع ستارگان کمان B1 را که به تازگی در مرکز کهکشان قرار گرفته اند طی چندین سال ردیابی خواهند کرد و نحوه تغییر موقعیت آنها نسبت به یکدیگر را مشاهده خواهند کرد. این کار به درک نحوه قرارگیری گروه های ستاره ای در ابتدای تولد یاری می نماید.