خوشه های کروی، بازماندگان یک کشتار ۱۳ میلیارد ساله

* در طی برخورد کهکشان ها، خوشه های ستاره ای کوچک تر در اثر نیروهای گرانشی‌ای که به سرعت
در حال تغییر بودند نابود شده و تنها خوشه های بزرگ تر جان به در بردند.
کهکشان راه شیری ما را چیزی حدود 200 خوشه ی فشرده و متراکم از ستارگان، که هر کدام تا یک میلیون ستاره در خود دارند، در بر گرفته. این خوشه های کروی با سن 13 میلیارد سال، تقریبن همسن خود کیهانند و زمانی به دنیا آمده اند که نخستین نسل ستارگان و کهکشان ها پا گرفت. اکنون یک گروه از ستاره شناسان از آلمان و هلند، با راه اندازی گونه ای تازه از شبیه سازی رایانه ای، چگونگی شکل گیری این خوشه ها را بازسازی نموده اند؛ و بدین شیوه دریافته اند که این خوشه های غول پیکر ستاره‌ای تنها بازماندگان کشتاری به قدمت 13 میلیارد سالند که بسیاری از خواهران و برادران کوچک تر آن ها را از بین برده بود.
دو کهکشان در حال برخورد در شبیه سازی تازه، که 3.3 میلیارد سال را در بر می گرفت. این کهکشان ها سرانجام با هم یکی شدند و بسیاری از خوشه های ستاره ای را نابود کردند (خوشه ها به شکل نقطه نشان داده شده اند) - منبع

این پژوهش تازه به سرپرستی دکتر دیدریک کرویسن از بنیاد ماکس پلانک برای اخترفیزیک در گارچینگ آلمان انجام گرفته و در مقاله ای در نشریه ی Monthly Notices متعلق به انجمن سلطنتی ستاره شناسی ارایه شده است.

خوشه های ستاره ای کروی یک ویژگی بارز دارند: در هر جای کیهان که باشند، شمار معمول ستارگانشان تقریبن یک اندازه است. این بر خلاف بیشتر خوشه های جوان تر است که هر تعداد ستاره ای می توانند داشته باشند، از کمتر از 100 گرفته تا چندین هزار. به نظر گروه دانشمندان، این اختلاف می تواند ناشی از شرایطی باشد که خوشه های کروی به هنگام شکل گیری، در همان دوره های آغازین تکامل کهکشان های میزبانشان تحمل کرده اند.

پژوهشگران، شبیه سازی کهکشان های برخورد کننده ی ایزوله [یعنی هیچ نیروی دیگری از محیط بیرون بر آن ها وارد نشود -م] را به گونه ای انجام دادند که شامل یک مدل برای شکل گیری و نابودی خوشه های ستاره ای نیز می شد. هنگامی که کهکشان ها با هم برخورد می کنند، اغلب در آن ها فوران‌هایی از ستاره زایی ("ستاره فشانی") رخ می دهد و شمار بسیار زیادی خوشه ی ستاره ای جوان و تابناک، با اندازه های بسیار گوناگون در آن ها پدید می آید. به همین خاطر هم بود که همیشه پنداشته می شد شمار کل خوشه های ستاره ای در طی ستاره فشانی ها افزایش می یابد. ولی گروه دانشمندان آلمانی - هلندی از شبیه سازی خود، نتیجه ای برعکس گرفت.

درخشان ترین و بزرگ ترین خوشه ها توانستند به دلیل کشش گرانشی خودشان، از برخورد کهکشان ها جان به در ببرند، ولی خوشه های کوچک تر که فراوان تر هم بودند، به گونه ی موثری در اثر نیروهای گرانشی که به سرعت در حال تغییر بود نابود شدند. این تغییر پرشتاب نیروهای گرانشی معمولن در طی ستاره فشانی ها، و به دلیل جابجایی گاز، غبار، و ستارگان رخ می دهد.

با گذشت 2 میلیارد سال [در شبیه سازی]، موج ستاره فشانی فروکش کرد و پژوهشگران از دیدن این که تنها خوشه هایی با ستارگان پرشمار از این موج زنده بیرون آمدند شگفت زده شدند. این خوشه ها دارای همه ی ویژگی هایی بودند که از یک جمعیت جوان خوشه های کروی در حدود 11 میلیارد سال پیش انتظار می رفت.

خوشه ی کروی M80 با صدها هزار ستاره،
در صورت فلکی کژدم
دکتر کرویسن در دیدگاهش چنین بیان می کند: «این کنایه آمیز است که ببینیم ستاره فشانی ها می توانند خوشه های ستاره ای فراوانی بسازند و هم زمان، بیشترشان را نیز از بین ببرند. این تنها در برخورد کهکشان ها رخ نمی دهد، بلکه می بایست در هر محیط ستاره فشانی‌ای انتظار آن را داشت. در جهان آغازین، ستاره فشانی امری عادی بود و همه جا رخ می داد -- بنابراین می‌شود به خوبی دریافت چرا همه ی خوشه های کروی دارای شمار ستارگان بسیار زیاد و تقریبن برابری هستند. برادران و خواهران کوچکترشان که این اندازه ستاره نداشتند، محکوم به مرگ بودند.»

بر پایه ی شبیه سازی ها، بیشتر این خوشه های ستاره ای اندک زمانی پس از شکل گیری از بین رفتند؛ در آن زمان، هنوز محیط کهکشانی برای خوشه های جوان بسیار خشن و دشمنانه بود. پس از پایان این دوره، خوشه های کروی نجات یافته تا روزگار کنونی به زندگی خود ادامه دادند.

پژوهشگران پیشنهادهای دیگری را هم برای آزمودن نظراتشان ارایه کرده اند. دکتر کرویسن می افزاید: «در فضای نزدیک ما، چندین نمونه از کهکشان هایی وجود دارد که به تازگی فوران های گسترده ی ستاره زایی را از سر گذرانده اند. پس باید امکان این باشد که نابودی سریع خوشه های ستاره ای کوچک را در عمل ببینیم. اگر با رصدهای تازه، واقعن این دیده شود، تاییدی خواهد بود بر نظریه ی ما درباره ی منشا خوشه های کروی.»

این شبیه سازی ها نشان می دهد که بیشتر ویژگی ها و خصوصیات یک خوشه ی کروی در همان زمان به دنیا آمدنش شکل می گیرد. این واقعیت که خوشه های کروی در همه جا همانند یکدیگرند نشان می دهد محیط هایی که در آن ها پدید آمده اند بسیار همانند بوده، فرقی هم نمی کند اکنون در چه کهکشانی قرار دارند. دکتر کرویسن در این مورد بر این باورست که از این خوشه ها می توان به عنوان فسیل هایی برای آگاهی یافتن از شرایطی که طی آن، نخستین ستارگان و کهکشان ها پا به عرصه ی کیهان نهادند بهره برد.
واژه نامه:
galaxy collision - star cluster - gravitational force - Milky Way galaxy - globular cluster - computer simulation - Diederik Kruijssen - Max Planck Institute for Astrophysics - Garching - Monthly Notices - star formation - starburst - M80 - constellation Scorpius

منبع: sciencedaily

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه