زمانی که کهکشان ها بر خورد کنند، برای ستاره ها عواقبی به همراه خواهند داشت

این پروسه در جامعه ی علمی به عنوان ستاره خواری یا رویدادهای اختلافات کشندی(TDE) شناخته می شود. تا به حال ستاره شناسان باور داشتندکه چنین رویدادهایی بسیار نادرند. اما بر طبق نخستین مطالعاتی که توسط دانشمندان برجسته از دانشگاه شفیلد انجام شد، در واقع 100 بار محتمل تر از انتظار پیشین ستاره شناسان است.

برای اولین بار TDE ها در سال 1975 به عنوان یک نتیجه ی اجتناب ناپذیر از وجود سیاهچاله ها در مرکز کهکشان پیشنهاد شدند. هنگامی که یک ستاره به اندازه ی کافی نزدیک است تا هدفی برای نیروهای کشندی SMBH باشد، دستخوش چیزی که به عنوان "اسپاگتی سازی" است می شود به طوری که مواد به آرامی کشیده شده و به شکل اشکال رشته مانند اطراف سیاهچاله در می آیند. این فرایند سبب انفجارهای چشمگیر می شود که می تواند میلیارد ها بار روشن تر از تمام ستارگان کهکشان باشد.

از آنجایی که نیروی گرانشی سیاهچاله ها بسیار قوی است طوری که حتی نور هم نمی تواند از سطحشان فرار کند ( بنابرین آن ها را برای ابزار معمولی غیر قابل دیدن می کند.)، TDE ها می توانند برای تعیین مکان SMBH ها در مرکز کهکشان ها ومطالعه ی چگونگی ادغام مواد توسط آن ها استفاده شوند. پیش از این ستاره شناسان متکی بر نقشه های مناطق وسیع برای تعیین میزانی که در آن TDE ها رخ می دهد بودند، و به این نتیجه رسیدند که آن ها در یک نرخ یک بار در هر10,000 تا100,000 سال در هر کهکشان رخ می دهد.

به هر حال، با استفاده از تلسکوپ هرشل ویلیام در رصدخانه روکو دی لاس موچاچز در جزیره ی لا پالما، تیم دانشمندان- از دپارتمان فیزیک و نجوم شفیلد- از 15 کهکشان مادون قرمز بسیار درخشان که دستخوش برخورد های کهکشانی می شدند، نقشه برداری کردند. زمانی که اطلاعات را در یک کهکشان که در یک دوره ی ده ساله دوبار مشاهده شده بود مقایسه کردند، متوجه شدند کهTDE داشت به وقوع می پیوست.

یافته هایشان در مطالعه ای با عنوان" رویداد اختلال کشندی نزدیک کهکشان مادون قرمز بسیار درخشان F01004-2237" که اخیرا در ژورنال Nature: Astronomy وجود داشت، تفصیل شد. همانطور که دکتر جیمز مولانی، استاد نجوم در شفیلد و یکی از نویسندگان این مقاله، در یک مصاحبه مطبوعاتی دانشگاه گفت:

"هر یک از این 15 کهکشان دستخوش یک برخورد کیهانی با یک کهکشان همسایه است. یافته های تعجب بر انگیز ما نشان می دهد که میزان TDE ها زمان برخورد کهکشان ها به طرز چشمگیری افزایش می یابند. این احتمالا به این واقعیت بر می گردد که برخوردها سبب شکل گیری تعداد بسیار زیادی ستاره نزدیک سیاهچاله های سنگین مرکزی در دو کهکشان در زمان ادغامشان می شود."  

تلسکوپ ویلیام هرشل، قسمتی از گروه تلسکوپ های ایزاک نیوتون، واقع در جزایر قناری. اعتبار تصویر: ing.iac.es

تیم شفیلد برای اولین بار این 15 کهکشان برخورد کننده را در سال2005 در طول نقشه برداری پیشین مشاهده کرد. با این حال، هنگامی که آن ها را دوباره در 2015 مشاهده کردند، متوجه شدند که یکی از این کهکشان ها برای نمونه- F01004-2237 – به نظر می رسد دچار تغییراتی شده است. تیم داده های تلسکوپ فضایی هابل و تحقیقات آسمانی کاتالینا -که روشنایی اجرام سماوی( به ویژه NEOها) را در طول زمان نشان می دهد- را بررسی کرد. 

چیزی که آن ها یافتند روشنایی F01004-2237- که حدود 1.7 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد.- بود که به طور چشمگیری تغییر کرده بود. معمولا چنین انفجار ناگهانی به یک ابر نواختر و یا تبدیل ماده به یک زائده روی SMBH در مرکز( مشهور به یک هسته ی فعال کهکشانی) نسبت داده می شود. با این حال، ماهیت این انفجار( که خطوط نشری هلیوم غیر منتظره شدید و پهنی در طیف پس از انفجارش نشان داد) با TDE بیشتر سازگار بود.  

ظهور چنین پدیده ای در طول تکرار مشاهدات اسپکتروسکوپی نمونه ی 15 کهکشان طی تنها یک دوره ی 10 ساله نشان داد که میزانی که در آن TDE ها اتفاق می افتند بیشتر از چیزی است که پیش از این تصور می شد( با ضریب 100 و نه کمتر). همانطور که کلایو تدهانتر، پروفوسور اخترفیزیک دانشگاه شفیلد و مسئول ارشد این تحقیق گفت:

"بر اساس نتایج ما برای F01004-2237، ما انتظار داریم که رویدادهای TDE در کهکشان راه شیری ما هنگامی که در نهایت با همسایه ی خود کهکشان آندرومدا در حدود 5 میلیارد سال ادغام می شود، اتفاق افتد. با نگاه به مرکز کهکشان راه شیری در هنگام ادغام، ما تقریبا هر10 تا 100 سال درخششی عظیم خواهیم دید. انفجارها برای چشم غیر مسلح نیز قابل دیدن خواهد بود و روشن تر از هر ستاره یا سیاره ی دیگری در آسمان شب پدیدار می شود."

تصوری هنرمندانه یک سیاهچاله چرخشی سریع احاطه شده با یک قرص بر افزایشی به تصویر کشیده شده است. اعتبار: ESA/Hubble, ESO, M. Kornmesse

در این میان، ما انتظار داریم که TDEها به احتمال زیاد در کهکشان های دیگری با طول عمر ما دیده شوند. آخرین باری که چنین پدیده ای مستقیما مشاهده شددر 2015 بود، زمانی که بررسی خودکار تمام آسمان برای ابر نواختر (مخفف: ASAS-SN یا ASSASSIN ]آدمکش[) یک رویداد فوق درخشان در فاصله ی چهار میلیارد سال نوری مشاهده کرد- که نتیجه ی تحقیقات یک ستاره ی در حال خورده شدن توسط SMBH بود.

    طبیعتا، خبر این دستاورد ها با میزان خوبی از استقبال جامعه ی نجومی مواجه شد، چرا که چنین رویداد نادری بود. اما اگر نتایج این مطالعه نشانه ای به همراه داشته باشد، ستاره شناسان باید در نظر داشته باشند که تعداد بیشتری ستاره در آینده ای نه چندان دور به آرامی نابود می شوند.

با بهبود ابزار و نسل بعدی وسایل نظیر تلسکوپ جیمز وب که در سال های آینده مسقر خواهد شد، ممکن است این وقایع نادر و بسیار زیبا به تجاربی متداول تر بدل شوند.