مطالعه چرایی توقف تشکیل ستارگان

کهکشان ESO137-001 یک مثال کامل از کهکشان مارپیچی فشرده شده درون یک خوشه کهکشانی پیر می باشد که گاز از درون دیسک کهکشانی آن در یک فرآیند تخلیه فشار به بیرون رانده شده است. به نظر می رسد کهکشان گاز خود را در زمان سقوط به خوشه کهکشانی نورما از دست می دهد.

 

کهکشان ها به سه گروه اصلی بیضوی، مارپیچی (مانند کهکشان راه شیری) و نامنظم تقسیم می شوند. آنها می توانند بسیار بزرگ و یا کوچک باشند. همچنین کهکشان ها می توانند آبی یا قرمز باشند. کهکشان های آبی به صورت فعال هنوز در حال تشکیل ستارگان هستند و آنهایی که قرمز هستند عمدتا در حال حاضر ستاره ای تشکیل نمی دهند و غیر فعال در نظر گرفته می شوند.

فرایندهایی که باعث فرونشاندن و یا به عبارتی توقف شکل گیری ستارگان در کهکشان ها می شود، به خوبی درک نشده اند، با این حال مسئله برجسته ای را از مطالعه تکامل کهکشان ها تشکیل می دهند. در حال حاضر، با استفاده از نمونه بزرگی در حدود ۷۰۰۰۰ کهکشان، یک تیم از محققان به رهبری ستاره شناسان دانشگاه کالیفرنیا، بهنام درویش و بهرام مبشر توضیحی در رابطه با چرایی توقف شکل گیری ستارگان در کهکشان ها دارند.

این تیم تحقیقاتی که شامل دانشمندان موسسه فناوری کالیفرنیا و دانشگاه لنکستر بریتانیاست با بررسی داده های در دسترس COSMOS UltraVISTA که برآورد دقیقی از فاصله کهکشان ها تا ۱۱ میلیارد سال قبل ارائه می دهد، بر روی اثرات فرآیندهای خارجی  و داخلی که بر فعالیت شکل گیری ستارگان در کهکشان ها اثر می گذارد، متمرکز شدند.

محققان ملاحظه نمودند که مکانیزم های خارجی شامل لایروبی که از سقوط کهکشان درون یک خوشه ‪کهکشانی ایجاد می شود و گاز را بیرون می راند، برخوردهای گرانشی گوناگون با کهکشان های اطراف و محیط پیرامون متراکم منجر به تهی شدن کهکشان از مواد و توقف عرضه گاز سرد به کهکشان می شود، در نتیجه آن، مواد مورد نیاز برای تولد ستاره برای مدت زمان طولانی محدود می شود.

محققان مکانیزم داخلی را شامل وجود سیاهچاله (که در آن با جت، فوران و یا تابش شدید گاز هیدروژن در کهکشان و یا بیرون راندن کامل آن مانع از شکل گیری ستارگان می شود) و جریان ستاره ای (مانند بادهای با سرعت بالا که بوسیله ستارگان جوان پرجرم و ابرنواخترهایی که گاز را به بیرون از کهکشان میزبان می رانند، تولید می شود) می دانند.

درویش، دانشجوی سابق کارشناسی ارشد دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه کالیفرنیا و نویسنده ارشد مقاله تحقیقاتی در مجله The Astronomical Journal بیان می کند: « با استفاده از خواص قابل مشاهده در کهکشان ها و روش های آماری پیچیده، ما نشان دادیم که به طور متوسط فرآیندهای خارجی فقط به غیرفعال شدن کهکشان ها در طول ۸ میلیارد سال قبل مربوط می شوند.» او اضافه می کند: « به عبارت دیگر فرآیند های داخلی، مکانیزم غالب توقف ستاره زایی قبل از این زمان و نزدیکتر به زمان آغاز جهان می باشد.»

این یافته سرنخ مهمی را به ستاره شناسان برای درک اینکه کدام فرآیند در زمان های مختلف کیهانی دلیل غالب توقف شکل گیری ستارگان است، می دهد. ستاره شناسان همزمان با شناسایی کهکشانهای غیرفعال در فواصل مختلف اکنون به آسانی می توانند با دقت، مکانیزمی که باعث غیرفعال شدن آن شده را بیابند.

در نجوم بحث های زیادی در مورد اینکه آیا فقط عوامل داخلی، خارجی و یا ترکیبی از آنها باعث توقف شکل گیری ستارگان می شود در جریان است. هنوز مشخص نیست چه فرآیندهایی عمدتا دلیل اصلی و چه فرآیندهای فیزیکی مختلفی نقش کوچکی در توقف شکل گیری ستارگان دارند. همچنین کاملا قابل درک نیست که چه موقعی این فرآیندها نقش مهمی در تکامل کهکشان ها ایفا می کنند.

به گفته درویش: «این وضعیت زمانی پیچیده تر می شود که ما متوجه شویم همه این مکانیزم ها ممکن است به خواص کهکشانهای غیر فعال بستگی داشته باشند. آنها ممکن است در طول زمان تکامل یابند، در دوره های زمانی مختلف فعالیت کنند -سریع یا آهسته- و ممکن است به خواص عوامل غیرفعال کننده بستگی داشته باشند.»

دکتر مبشر، استاد فیزیک و نجوم که در طول این دوره بر روی تحقیقات درویش نظارت دارد، بیان می کند: « ما یافتیم که به طور متوسط فرآیند های خارجی در یک مدت زمان نسبتا کوتاه فعالیت می کنند، در حدود یک میلیارد سال، و می توانند بر غیرفعال کردن کهکشان های پرجرم بسیار موثرتر باشند. عوامل داخلی در متراکم کردن خوشه های کهکشانی بسیار موثر هستند. مقیاس زمانی بسیار مهم است. دوره زمانی کوتاه نشان می دهد که ما باید به دنبال فرآیندهای فیزیکی خارجی باشیم که به سرعت بر توقف فعالیت اثر می گذارند. یکی دیگر از نتایج مهم این کار این است که فرآیندهای داخلی و خارجی به صورت مستقل از یکدیگر در توقف شکل گیری ستارگان عمل نمی کنند.

در مرحله بعد، تیم تحقیقاتی بر روی گسترش این مطالعه به محیط پیرامون کهکشان ها در مقیاس بسیار بزرگتر کار خواهد کرد. 

بهنام درویش )چپ(  و بهرام مبشر )راست) ستاره شناسان دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه کالیفرنیا

منبع: Astronomynow.com

 

همه نظرها (۰)

هیچ کس هنوز نظری ارسال نکرده