آتش بازی های کهکشانی حباب غول پیکر هیدروژنی را روشن کرد

این عکس لحظه ای از یک شبیه سازی کیهانی از حباب لیمن-آلفای شبیه به LAB-1 است. شبیه سازی، آهنگ تکامل گاز و ماده تاریک را با استفاده از یکی از آخرین مدل های شکل گیری کهکشان که در ابر رایانه ناسا "خوشه پروین" در حال اجراست، دنبال می کند.این نما توزیع گاز در داخل هاله ماده تاریک را با رنگ کد گذاری شده به طوری که گاز سرد (عمدتا هیدروژن خنثی) قرمز و گاز داغ رنگ سفید به نظر می رسد نشان می دهد. در مرکز این سیستم دو کهکشان به شدت ستاره ساز  وجود دارد، اما توسط گاز داغ و بسیاری از کهکشان های قمرگونه ی کوچکتر احاطه شده اند که در اینجا به شکل توده های کوچک قرمز گاز به نظر می رسد. فوتون های لیمن-آلفا از کهکشان های مرکزی فرار می کند و گاز سرد همراه با این قمر ها پراکنده می شود تا به افزایش حباب لیمن-آلفا کمک کند .

 یک تیم بین المللی از محققان با استفاده از آرایه میلیمتر بزرگ آتاکاما (ALMA) و تلسکوپ های دیگر، منبع قدرت روشن کننده ی یک به اصطلاح حباب لیمن-آلفا که یک غلظت نادر، درخشان و عظیم از گاز در جهان دور است را کشف کرده اند.

تا به حال، اخترشناسان در شگفت بودند که چرا ابر های عظیم گاز به این روشنی می درخشند. به نظر می رسد که حداقل در این مثال پاسخ اینست که دو کهکشان در قلب حباب، به شدت در حال تشکیل ستاره و روشنایی بخشی به اطراف خود هستند. این کهکشان های بزرگ، که در نهایت با یک کهکشان بیضوی واحد ادغام می شوند، در میان گروهی از کهکشان های کوچکتر هستند. به نظر می رسد این فاز اولیه ی شکل گیری یک خوشه ی بزرگ از کهکشان هاست.

حباب های لیمن-آلفا (LAB ها)  ابر های غول پیکر گاز هیدروژن هستند که می تواند صدها هزار سال نوری گسترده شده و در فاصله های بسیار بزرگ کیهانی یافت شوند. این نام نشان دهنده طول موج مشخصه نور ماوراء بنفش که آنها منتشر می کنند، به عنوان تابش لیمن-آلفا شناخته شده است. از زمان کشف آن ها، فرآیند هایی که موجب افزایش LABها می شود، یک معمای نجومی بوده است. در حال حاضر مشاهدات جدید با ALMA راز ها را روشن کرده است.

یکی از بزرگترین حباب لیمن-آلفا ها شناخته شده است، و حباب SSA22-لیمن-آلفا 1 یا LAB-1 به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته است. در هسته یک خوشه بزرگ از کهکشان ها در مراحل اولیه تشکیل بوده و اولین شی کشف شده - در سال 2000 - از این دست می باشد و آنقدر دور است که نور آن 11.5 میلیارد سال باید بپیماید تا به ما برسد.

گروهی از ستاره شناسان به رهبری جیم گیچ، از مرکز تحقیقات اخترفیزیک از دانشگاه هرتفوردشایر بریتانیا، در حال حاضر از توانایی بی نظیر ALMA در مشاهده ی نور از ابرهای گرد و غبار سرد در کهکشان های دور استفاده کرده اند تا به دقت تمام به LAB-1 بنگرند. این به آنها اجازه داد تا به منابع مختلف انتشار زیر میلیمتری با دقت اشاره و مسئله را حل کنند.

پس از آن اخترشناسان تصاویر ALMA را با مشاهدات از دستگاه چند گانه طیفی اکسپلورر (MUSE) که بر روی تلسکوپ بسیار بزرگ ESO نصب شده است، ترکیب کردند که مکان نور لیمن-آلفا را مشخص می کند. این نشان داد که منابع ALMA دقیقا در قلب حباب لیمن-آلفا واقع شده است که آنها در آنجا ستاره ها را با نرخی 100 بار بیش از کهکشان راه شیری است، تشکیل می دهند.

این نمودار توضیح می دهد که یک حباب لیمن-آلفا، یکی از بزرگترین و درخشان ترین اجرام در عالم، چگونه می درخشد. 1. کهکشان های مرکزی منتشر کننده ی تابش ، باALMA/ 2. قمرهای محیط_ همراهانی  با جرم کم. خیلی از این ها برای شناسایی مستقیم  بسیار کم نورند./ 3.کهکشان های مرکزی فوتون های Ly-α را از شکل گیری ستاره ها منتشر می کنند./ 4. فوتون ها از ابر های گاز سرد در اطراف کهکشان متوسط پراکنده می شوند. بیشتر گاز سرد دور قمرهاست./ 5. Ly-α پراکنده شده، به خط دید ما فرار می کند، حباب را افزایش می دهد.

تصویربرداری با تلسکوپ فضایی هابل ناسا/ ایسا و طیف سنجی در رصدخانه ی دابلیو.ام کک نشان داد که منابع ALMA توسط کهکشان های همراه هم کم نور که می تواند منابع ALMA مرکزی را با مواد بمباران کند احاطه شده اند، که به پیشبرد نرخ شکل گیری ستاره کمک می کند.

سپس این تیم به یک شبیه سازی پیچیده از شکل گیری کهکشان ها که به عنوان فیدبک در محیط های واقع گرایانه (FIRE) شناخته شده است رو آورد تا نشان دهد که اگر نور ماورا بنفش تولید شده در شکل گیری ستاره در منابع ALMA از محیط گاز هیدروژن پراکنده شود، ابر عظیم درخشان لیمن-آلفا می تواند توضیح داده شود. این افزایش حباب  لیمن-آلفایی که ما می بینیم را در پی خواهد داشت.

جیم گیچ، سرپرست نویسندگان این مطالعه جدید که برای انتشار در مجله فیزیک نجومی پذیرفته شده ، توضیح داد: " به چراغ های خیابان در یک شب مه آلود فکر کنید- شما تابشی پراکنده می بینید دلیل آن، پراکندگی نور از قطرات کوچک آب است. مورد مشابهی در اینجا اتفاق می افتد، به غیر از اینکه چراغ های خیابان یک کهکشان ستاره ساز است و مه یک ابر عظیم گاز میان کهکشانی است. کهکشان ها محیط اطراف خود را روشن می کنند. "

درک چگونگی شکل گیری کهکشان و تکامل یک چالش بزرگ است. ستاره شناسان فکر می کنند حباب های لیمن-آلفا مهم اند زیرا به نظر می رسد آنها مکان هایی هستند که عظیم ترین کهکشان های جهان در آن جا شکل می گیرند. مخصوصا درخشش زیاد لیمن-آلفا اطلاعات در مورد اتفاقات در ابرهای گازهای اولیه اطراف کهکشان های جوان، منطقه ای که برای بررسی بسیار دشوار اما حیاتی هستند، فراهم می کنند.

دسیکا نارایانان از کالج هیورفورد در پنسیلوانیا و دستیار نویسنده ی مقاله، گفت:" رونمایی از کهکشان هایی که در LAB-1 پنهان شده اند بیش از فقط قرار گرفتن در جریان موضوع ماندگار درخشش ابر گازی بوده است. که این یک فرصت نادر مهیا کرد تا ببینیم که کهکشان های در حال رشد، چقدر جوان رفتار می کنند زمانی که جهان بسیار جوان بود."

جیم گیچ نتیجه گیری کرد، " نکته ی هیجان انگیز در مورد این حباب ها اینست که ما نگاه اجمالی کوتاهی به آنچه که در اطراف این کهکشان های جوان در حال رشد اتفاق می افتد می اندازیم. برای مدتی طولانی منشاء نور زیاد لیمن-آلفا بحث برانگیز بوده است. اما با ترکیب مشاهدات جدید و آخرین شبیه سازی، ما تصور می کنیم که یک معمای 15 ساله را حل کرده ایم: حباب لیمن-آلفا-1 محل تشکیل یک کهکشان عظیم بیضوی است که یک روز قلب یک خوشه ی بزرگ خواهد شد. ما شاهد یک تصویر لحظه ای از مونتاژ آن کهکشان در 11.5 میلیارد سال پیش هستیم. "

منبع: astronomynow.net

  

 

همه نظرها (۰)

هیچ کس هنوز نظری ارسال نکرده