آموزش نجوم توسط محمد همایونی

کهکشان ستاره فشان

هر کهکشان علاوه بر این که در یکی از انواع مارپیچی، بیضوی یا نامنظم دسته‌بندی می‌شود؛ ممکن است یک کهکشان ستاره فشان باشد. کهکشان ستاره فشان (Starburst Galaxy)، کهکشانی است که دوره‌ای از فعالیت شدید ستاره زایی را تجربه می‌کند به نحوی که در هر زمان می‌توان تعداد بسیار زیادی ستاره‌های در حال تولد یا تازه متولد شده را در آن مشاهده کرد. از این‌رو چنین نامی بر آن‌ها گذاشته شده است؛ البته  آن‌ها را کهکشان‌های انفجار ستاره‌ای یا به اشتباه کهکشان‌های انفجاری هم در فارسی گفته‌اند.

آموزش نجوم توسط محمد همایونی

کهکشان آنتن یک ستاره فشان

هرچند ممکن است این دوره پر فعالیت ۱۰ میلیون سال یا بیشتر به طول انجامد، ولی در مقابل عمر ۱۰ میلیارد ساله‌ی یک کهکشان، چیزی بیش از یک ماه حساب نخواهد شد! در مدت ستاره فشانی، سرعت (آهنگ) ستاره‌زایی چه بسا بیش از ده‌ها و حتی صدها برابر سرعت آن در یک کهکشان معمولی است. تعداد زیادی از ستارگانی که در این دوران تشکیل می‌شوند، بسیار سنگین‌تر و درخشان‌تر از معمول هم خواهند بود؛ از این رو کهکشان‌های ستاره فشان در میان دیگر کهکشان‌ها بسیار درخشان‌تر دیده می‌شوند.

پدیده ستاره فشانی در محدوده‌هایی به قطر بیش از هزار سال نوری اتفاق می‌افتد. نظریه رایج در خصوص علت این پدیده این است که جرقه این ستاره‌زایی‌ها در اثر مواجهه نزدیک یا برخورد کهکشان مورد نظر با کهکشان دیگر زده می‌شود.  این برخورد یا مواجهه، موج‌های ضربه فراوانی را  درون کهکشان جاری می‌کند و این امواج ضربه در برخورد با ابرهای عظیم مولکولی از گاز و غبارها باعث فروریزش آن‌ها و تشکیل صدها ستاره جدید می‌شوند. در بین این همه ستاره متولد شده، ستارگان بسیار سنگین با سرعت زیادی سوخت خود را مصرف می‌کنند و در نهایت با یک انفجار ابرنواختری، موجب تولید بیشتر امواج ضربه در محیط کهکشان شده و جرقه تولد ستارگان بیشتری را می‌زنند. بدین ترتیب، زنجیره‌ای از تشکیل ستاره و انفجارهای ابرنواختری قسمت‌های مرکزی کهکشان را که سرشار از گاز و غبار است؛ جارو می‌کند. این روند سریع ستاره‌زایی تا زمانی ادامه دارد که بیشتر گازها در تشکیل ستاره‌ها استفاده شوند یا در اثر انفجارها رانده شوند؛ در این زمان دوران ستاره فشانی به انتها می‌رسد.

آموزش نجوم توسط محمد همایونی

کهکشان M82 یک ستاره فشان

یکی از دستاوردهای ماهواره مادون قرمز IRAS کشف هزاران کهکشان از این نوع بود. علت آن هم بسیار ساده است، زیرا به طور معمول در اطراف بیشتر ستارگان جدید پوششی از غبار به مدت یک میلیون سال باقی می‌ماند؛ که این لایه غبار نور ستاره را جذب کرده و در عوض همچون حرارت از خود امواج فروسرخ (مادون قرمز) تابش می‌کند. «تابش گرمایی» ای که در روزهای گرم تابستانی از سطح خیابان‌های داغ دیده می‌شود همان تابش‌های مادون قرمز است.

حضور ستاره فشان‌ها در بین کهکشان‌های نزدیک خیلی نادر است اما، در زمان‌های چند میلیارد سال قبل به تعداد زیاد وجود داشته‌اند. جهان در حال انبساط است، بنابراین کهکشان‌ها در زمان‌های خیلی قدیم و دوره‌های آغازین عالم، بسیار به هم نزدیک‌تر بوده‌اند و از این‌رو امکان رویارویی یا برخورد بین آن‌ها هم بیشتر بوده است؛ از این روست که در فاصله‌های خیلی دور شاهد تعداد زیادی از این کهکشان‌های ستاره فشان هستیم.

مشاهدات رصدخانه پرتو ایکس چاندار، نقش بسیار مهمی را در فهم  و دانش ما از این کهکشان‌های ستاره فشان ایفا می‌کند. سرعت زیاد ایجاد انفجارهای ابرنواختری در این کهکشان‌ها موجب تولید حباب‌های وسیعی از گازهای بسیار داغ با دماهای چندین میلیون درجه‌ای می‌شوند. چندین نمونه از این اَبَرحباب‌های (superbubble) ایجاد شده را می‌توان در تصاویری که تلسکوپ چاندرا از دو کهکشان برخوردی در کهکشان آنتن تهیه کرده است دید.

هنگامی که سرعت ستاره‌زایی به قدر کافی شدید باشد، اَبرحباب‌های بسیار داغ و پرانرژی‌ای به وجود می‌آیند که حتی به خارج از کهکشان هم گسترش پیدا می‌کنند؛ که به آن‌ها اَبَرباد (Superwind) گفته می‌شود. نمونه‌های دیدنی از این اَبربادها را می‌توان در تصاویر چاندرا از کهکشان‌های M82 , Arp220 , NGC253  مشاهده کرد.

آموزش نجوم توسط محمد همایونی ستاره ترکان

کهکشان زیبای آنتن

به نظر می‌رسد این اَبربادها شامل کربن، نیتروژن، آهن و دیگر عناصر سنگینی باشند که در انفجارهای ابرنواختری ایجاد شده و در فضای بین کهکشانی منتشر شده‌اند. ستاره شناسان امیدوارند به کمک تلسکوپ فضایی چاندرا بتوانند مقدار این عناصر موجود در اَبربادها را اندازه‌گیری کنند.

کهکشان M82

این کهکشان در امتداد صورت فلکی دب اکبر و فاصله ۱۱ میلیون سال نوری، از نزدیک‌ترین کهکشان‌های ستاره فشان به ماست. تولید ستارگان بسیار سنگین، با آهنگ ده‌ها برابر نسبت به کهکشان ما در آن اتفاق می‌افتد. نقاط درخشان در مرکز تصویر بقایای انفجارهای ابرنواختری و دوگانه‌های پرتوی ایکس هستند. این‌ها پرنورترین منابعی هستند که از این نوع شناخته شده‌اند و به علت همین درخشش زیادشان، به احتمال زیاد داخل آن‌ها سیاه چاله‌هایی وجود دارد. این کهکشان در اثر مواجهه نزدیکی که با کهکشان M81 از حداقل ۱۰۰ میلیون سال قبل داشته است؛ دچار این فعالیت‌های ستاره فشانی شده است.

آموزش نجوم توسط محمد همایونی ستاره ترکان

مرکز کهکشان M82 از دید چاندرا

کهکشان سنگتراش NGC253

احتمالا نزدیک‌ترین کهکشان ستاره فشان به زمین است که در فاصله ۱۱ میلیون سال نوری از ما در صورت فلکی سنگتراش قرار گرفته است.  چاندرا در مرکز این کهکشان حداقل ۶ نقطه اَبَردرخشان را رصد کرده است که ۴ تای آن‌ها در فاصله حدود ۳۰۰۰ سال نوری از هسته کهکشان قرار دارند.

آموزش نجوم توسط محمد همایونی کهکشان‌های ستاره ترکان

کهکشان سنگتراش یک ستاره فشان

کهکشان آنتن NGC4038/4039

کهکشانی که در میدان دید تلسکوپ‌های آماتوری همچون شاخک‌های حشرات یا آنتن می‌باشد. این کهکشان در واقع صحنه‌ای از برخورد دو کهکشانی است که حداقل ۱۰۰ میلیون سال قبل این برخورد را شروع کرده‌اند و همچنان ادامه دارد. این مجموعه در فاصله ۶۰ میلیون سال نوری از ما در صورت فلکی کلاغ قرار دارد.

در این تصویر از تلسکوپ چاندرا قسمت مرکزی این برخورد کهکشانی، مشاهده می‌شود. تعداد زیادی نقاط روشنی که مشاهده می‌کنیم ستارگان نوترونی یا سیاه چاله‌هایی هستند که گاز ستارگان مجاورشان را به نزدیکی خود کشیده‌اند. توده‌های مه‌آلود نارنجی هم اَبرحباب‌هایی هستند با قطرهای چند هزار سال نوری که به واسطه قدرت عظیم انفجارات هزاران ابرنواختر ایجاد شده‌اند. مابقی ناحیه‌های قرمز تیره هم ناشی از منابع پرتو ایکسی است که همه جا را احاطه کرده‌اند و احتمالا از تعداد زیادی منابع کم فروغ پرتو ایکس یا ابرهای بسیار داغ کهکشانی تابش می‌شوند.

آموزش نجوم توسط محمد همایونی

کهکشان آنتن در دید پرتو X

 

تهیه و تنظیم: محمد همایونی

مرجع: chandra.harvard.edu

0 پاسخ

پاسخ دهید

میخواهید به بحث بپیوندید؟
مشارکت رایگان.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

عبارت زیر را کامل کنید: *