شوالیه‌هایی در ژرفای کیهان

⚔️ رویارویی کیهانی: کشف دو کهکشان در حال نبرد و تأثیر حضور اختروش بر ستاره‌زایی کهکشان دیگر

در طول تاریخ کیهان، کهکشان‌ها به رقص‌های حماسی‌شان با یکدیگر مشهور بوده‌اند؛ رقص‌هایی کیهانی که زیر فرمان نیروی گرانش، آن‌ها را به نمایشی بزرگ می‌کشاند. این رقصندگان عظیم می‌چرخند، می‌خزند و به‌سوی هم تاب می‌خورند، تا سرانجام در آغوش یکدیگر فرو روند و در فرآیندی که «ادغام کهکشانی» نام دارد، با هم ترکیب شده و به یک کهکشان بزرگ‌تر و پیچیده‌تر تبدیل شوند.

اما به‌تازگی (اردیبهشت 1404)، یک جفت از این رقصندگان کیهانی توجه اخترشناسان را به خود جلب کرده‌اند؛ آن‌هم با اجرای نمایشی بسیار خطرناک که لقب «دوئل کیهانی» به آن داده‌اند!

در این نمایش، دو کهکشان در نقش شوالیه‌هایی رو در رو ظاهر می‌شوند؛ با این تفاوت که یکی از آن‌ها نیزه‌ای از جنس تابش خالص به سوی دیگری نشانه گرفته است! این تابش، انرژی‌ای فوق‌العاده نیرومند از چشمه‌ای قدرتمند دارد.

اخترشناسان برای نخستین‌بار موفق به ثبت دقیق و خیره‌کننده‌ی یک برخورد خشونت‌بار در جهان آغازین شده‌اند: دو کهکشان در فاصله‌ای حدود ۱۱.۴ میلیارد سال نوری از ما، در حال نزدیک شدن سریع به یکدیگرند. در دوره‌ای که جهان تنها ۱۸ درصد از عمر فعلی‌اش را طی کرده بود.

این دو کهکشان در این صحنه با سرعت‌هایی در حدود 500 کیلومتر بر ثانیه به هم نزدیک می‌شوند. این‌دو بارها و بارها به هم نزدیک شده، برخورد می‌کنند و دور می‌شوند، و سپس به سوی هم کشیده می‌شوند و برخوردی دیگر روی می‌دهد. اما یکی از این دو کهکشان، مجهز به اختروشی است که می‌تواند ساختار دیگری را آسیب جدی بزند.

این یافته بر اساس داده‌هایی از دو رصدخانه پیشرفته‌ی اروپایی‌ها در شیلی به دست آمده است: رصدخانه‌ی تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) و آرایه‌ی میلی‌متری / زیرمیلی‌متری آتاکاما (ALMA)  هر دو وابسته به رصدخانه جنوبی اروپا (ESO). ابزارهای دقیق این رصدخانه‌ها امکان رصد ساختار گازی و مولکولی کهکشان‌ها و نور درخشان اختروش آن‌ها را فراهم کردند. ALMA‌ توانست گازهای مولکولی را با وضوحی بی‌نظیر بررسی کند، در حالی که VLT با ابزار بسیار دقیقش: X-shooter  نور اختروش را هنگامی که از میان کهکشان دیگر عبور می‌کند، با دقت طیفی بسیار بالا تحلیل کرد.

اختروش‌ها، هسته‌های بسیار درخشان برخی کهکشان فعال دوردست هستند که با نیروگرفتن از سیاه‌چاله‌ی ابرپرجرم مرکزی خود انرژی و نور عظیمی آزاد می‌کنند. در این مورد جدید، سیاه‌چاله‌ی مرکزی که میلیون‌ها برابر خورشید جرم دارد، پرتوهای پرانرژی خود را همچون نیزه‌هایی از جنس نور، به کهکشان مقابل پرتاب می‌کند و ساختار آن را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

تابش قدرتمند اختروش، گاز و غبارهای موجود در کهکشان مقابل را دچار اغتشاش و تخریب کرده است. این گاز و غبارها که بستر شکل‌گیری ستارگان هستند، در معرض این تابش آن‌چنان داغ و ناپایدار و پراکنده شده‌اند که تنها توده‌هایی کوچک و متراکم از آن‌ها باقی مانده است. این توده‌ها در این شرایط دیگر قادر به ایجاد ستارگان جدید نیستند. به بیان دیگر، اختروش با تابش‌های خود، روند شکل‌گیری ستارگان در کهکشان همسایه را بسیار کند کرده است.

این نخستین‌بار است که تأثیر مستقیم اختروش بر گازهای بین‌ستاره‌ای در کهکشان همسایه، به‌صورت مشاهداتی ثبت می‌شود. اخترشناسان منتظرند تا با راه‌اندازی تلسکوپ‌های بسیار بزرگتری همچون ELT‌ بتوانند کاوش‌های دقیق‌تری روی این چنین نبردهای کیهانی انجام دهند. جایی که نسبت به اختروش‌ها و تأثیرشان بر کهکشان‌های مجاور، دانشی دقیق‌تر به دست آوریم.

در چنین دوئل کیهانی و نبرد بین دو کهکشان، فقط کهکشان قربانی نیست که تحت تأثیر اختروش همسایه‌اش، دچار تخریب می‌شود. بلکه اختروش موجود هم به علت دسترسی به منابع گازی زیاد، خوراک بیشتری برای سیاه‌چاله‌ی ابرپرجرمش می‌یابد. و این یعنی اختروش قدرتمندتر شده و سیاه‌چاله سنگین‌تر می‌شود.

سرنوشت نهایی این دو کهکشان، درهم‌آمیختنی کامل و پرانرژی خواهد بود. پس از پایان این نبرد، گازها یا مصرف می‌شوند یا تبخیر؛ و اختروش نیز با پایان یافتن منبع سوختش خاموش می‌شود. اما در این مسیر، نشانه‌هایی روشن از تأثیر شدید و مستقیم اختروش بر فرایندهای بنیادین اخترفیزیکی از جمله زایش ستارگان، برجای می‌ماند.

داده‌هایی که از تلسکوپ VLT و ابزار دقیق X-shooter به دست آمده است، فقط نمودارهایی است که وضعیت طیف دقیق بخش‌های مختلف این دو کهکشان را نشان می‌دهد. بنابراین نمی‌توان آن‌ها را با عکس به دست آمده از ALMA تلفیق کرد. این نمودارها در مقاله‌ی که پژوهشگران در نشریه نیچر منتشر کرده‌اند، در دسترس است. از اینجا نیز قابل دانلود است.

در ویدئوی زیر توضیحات تصویری ارزشمندی از این نبرد کیهانی و ابزارهای به کار رفته برای آشکارسازی‌اش دیده می‌شود. Credit: ESO

ویدئوی بعدی با نفوذ به اعماق کیهان ما را به مکان این نبرد کیهانی می‌برد.
Credit: ESO/L. Calçada, M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org)/Digitized Sky Survey 2/DESI Legacy Survey/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Balashev and P. Noterdaeme et al. Music: Azul Cobalto

این مجموعه رصد نقطه‌ی عطفی برای درک نقش اختروش‌ها در تکامل کهکشان‌ها و تاریخ کیهان است. چنین مشاهداتی نه‌تنها نظریه‌های گذشته را تأیید می‌کنند، بلکه مسیرهای جدیدی برای پژوهش‌های آینده در زمینه‌ی تعامل‌های کهکشانی، رشد سیاه‌چاله‌ها و خاموشی ستاره‌زایی در جهان اولیه می‌گشایند.

منبع: رصدخانه جنوبی اروپا

نویسنده: محمد همایونی
19 خرداد 1404