خوشه های کروی خارج از کهکشان ها

در این مقاله حضور خوشه های کروی خارج از کهشکان ها  را در خوشه های کهکشانی بررسی می کنیم.

خوشه های ستاره ای مجموعه هایی از ستارگانی هستند که هنگام تولد در کنار هم و از یک سحابی اولیه تشکیل شده اند. آنها را در عالم در دو نوع ۱- کروی و ۲- باز ، مشاهده می کنیم. ویژگی بارز دسته ی دوم تعداد کمِ ستارگان و جوان بودن آنهاست. اما خوشه های کروی بسیار متراکم و پرجمعیت هستند و ستارگان پیری در خود دارند. جمعیت آنها از چند صدهزار تا چند میلیون ستاره میرسد.  این خوشه ها در راه شیری معمولا در هاله ی کهکشانی (خارج از صفحه ی کهکشان) قرار گرفته اند، و به عبارتی حومه نشین کهکشان هستند.

(با کلیک بر روی عکس ها، آنها را بزرگتر ببینید)

نتایجی که اخترشناسان در سال ۲۰۱۳ از تصاویر دقیق تلسکوپ هابل منتشر کردند، حقایق جالبی از درون خوشه ی کهکشانی اِبل ۱۶۸۹ و توزیع خوشه های کروی داخل آن را آشکار کرده است. ابل ۱۶۸۹ (Abell 1689) یکی از خوشه های کهکشانی بسیار بزرگ و پر کهکشانی است که در فاصله ی ۲/۲۵ میلیارد سال نوری از ما در امتداد صورت فلکی سنبله قرار گرفته است. واقعا ساختار بسیار بزرگی دارد.

در تصویرهای مورد نظر که کادر مشخص، قسمتی از ناحیه ی مرکزی این خوشه را نشان می دهد علاوه بر حضور کهکشان های مجموعه، می توان تعداد بسیار زیاد نقاط ریزی همچون کولاک برف مشاهده کرد. این نقاط در واقع جمعیت زیادی از خوشه های کروی در فضای بین کهکشان ها را نشان می دهند. همین موضوع، ویژگی منحصر بفردی است که خارج از کهکشان ها و در فضای بین آنها این خوشه های کروی پراکنده شده اند. چرا که در ساختارهای معمولی مثل راه شیری و کهکشان های همسایه مان، خوشه های کروی هم جزئی از کهکشان هستند و خارج از آن وجود ندارند. ولی در ابل ۱۶۸۹ ، تراکم زیاد کهکشان ها و تعداد فوق العاده زیاد خوشه های کروی باعث شده که آنها در اثر برهمکنش های گرانشی متقابل، به فضای بین کهکشان ها نفوذ کنند.

ستاره شناسانِ محقق در این مورد توانسته اند در این تصویر دقیق که به قلب خوشه ی ابل ۱۶۸۹ زوم کرده است، حدود ۱۰٫۰۰۰ خوشه ی کروی را تخمین بزنند، و برآورد کرده اند که مجموعا حدود ۱۶۰٫۰۰۰ خوشه ی کروی درون این خوشه ی کهکشانی وجود دارند. برای مقایسه جالب است بدانیم که در کهکشان راه شیری فقط ۱۵۰ مورد از این خوشه ها را داریم!

اما دو نکته ی مهم در این تحقیق نهفته است:

یکی به ویژگی های خوشه های کروی و توزیع آنها در خوشه ی کهکشانی برمی گردد. همانطور که می دانیم، خوشه های کروی مجموعه های عظیمی از ستارگانِ بسیار پیر هستند که مخصوصا در ۱ تا ۲ میلیارد سال اولیه ی تشکیل عالم شکل یافته اند، بنابراین آنها به عنوان فسیل هایی در داخل خوشه ی ابل ۱۶۸۹ هستند که می توانند آثاری از مراحل آغازین شکل گیری آن را به ما نشان دهند، و این بسیار ارزشمند است.

و نکته ی دوم به ماده ی تاریک و ویژگی های آن در خوشه کهکشانی ابل ۱۶۸۹ مربوط است. در واقع حضور این خوشه های کروی و بررسی توزیع آنها در مرکز و اطراف این خوشه ی کهکشانی می تواند سرنخ های ارزشمندی را از نحوه ی حضور و توزیع ماده ی تاریک در آن را به ما بدهد. ماده ی تاریکی که در چنین ساختارهای عظیم و بزرگی نقش کلیدی را ایفا می کنند ولی تنها راه بررسی و ثبت حضور آن بررسی آثار گرانشی ای است که از خود آشکار می کنند. این آثار را می توان با بررسی توزیع خوشه های کروی بدست آورد. علاوه بر این نقشی که ماده ی تاریک در شکل گیری خوشه های کهکشانی، در کیهان اولیه، و مراحل آغازین تشکیل کهکشان ها برعهده داشته اند را نباید از نظر دور کرد. و همه ی اینها را باید بتوان از این کولاک خوشه های کروی در لابلای کهکشان ها به ارمغان گرفت. به عنوان مثال تحقیقات اخیر که با بررسی حدود ۹۰۰۰ خوشه ی کهکشانی انجام گرفته نشان می دهد که ماده ی تاریکِ اطراف خوشه های کهکشانی، اثر پیچیده ای را روی تراکم کهکشان ها در داخل خوشه ها می گذارند.

با توجه به مقیاسی که بر روی تصویر می بینیم، می توان تخمین زد که پهنای کادر کوچک حدود ۲۰۰٫۰۰۰ سال نوری، یعنی به اندازه قطر کهکشان آندرومدا است. در بین اجرام آن می توانیم دو نوع کهکشان بیضوی و مارپیچی را به همراه تعداد بیشماری از خوشه های کرویِ ستارگان مشاهده کنیم. برای درک عظمت این گوشه ی کیهان مقیاسی ساده به کار می بریم: اگر کهکشان راه شیری را به پهنای یک زمین فوتبال در نظر بگیریم، آنوقت خوشه ی کهکشانی ابل ۱۶۸۹ به فاصله ی ۲۲۵۰ کیلومتری از آن قرار می گرفت!!

با کمی تأمل و تعمق در آن می توانیم جمال و زیبایی، و عظمتِ آفرینش را نظاره گر باشیم.

تهیه و تنظیم: محمد همایونی