کشف چین خوردگی هایی در کهکشان راه شیری

* اخترشناسان چیزهایی را یافته اند که همانند چهار نوسان موجی در صفحه ی کهکشان راه شیری به نظر می رسند. اگر این ساختارها همگی بخشی از این صفحه باشند، پس کهکشان ما بیش از یک دوم بزرگ تر از چیزیست که تاکنون می پنداشتیم.
اخترشناسان چیزهایی را یافته اند که همانند چهار موج در بیرونی ترین بخش کهکشان راه شیری به نظر می رسد.
زمانی که به کهکشان راه شیری می اندیشید، احتمالا صفحه ای هموار را با بازوانی مارپیچی در آن تصویر می کنید، مانند یک آب نبات نعنایی. ولی بازبینی تصویرهای گرفته شده در "پیمایش دیجیتال آسمان اسلون" (SDSS) نشان می دهد که صفحه ی کهکشان ما در عمل "چین خورده" است.

در سال ۲۰۰۲، هایدی نیوبرگ از بنیاد پلی تکنیک رنسلیر به همراه همکارانش چندین برآمدگی در چگالی ستارگانِ لبه ی بیرونی صفحه ی کهکشان یافتند که با هم ساختاری برآمده ساخته بودند. این ساختار اکنون به نام حلقه ی تکشاخ شناخته می شود. اگر پشت به مرکز کهکشان، به بیرون صفحه ی آن نگاه کنیم این ساختار را در فاصله ی ۳۰,۰۰۰ سال نوری از زمین خواهیم یافت، یعنی تقریبا ۶۰ هزار سال نوری از مرکز کهکشان فاصله دارد (جایگاه خورشید حدود نیمه ی راه میان مرکز کهکشان و لبه ی فرضی آنست.)

پس از آن، ستاره شناسان دیگری یک ساختار دوم در آن سوی حلقه ی تکشاخ یافتند و آن را جریان سه سو-آندرومدا (TriAnd) نامیدند. این یکی ساختار به نظر می رسد حدود ۸۰ هزار سال نوری از مرکز کهکشان فاصله دارد، دورتر از جایی که به گمان ما صفحه ی کهکشان به پایان می رسد.

این برجستگی های ستاره ای در دهه ی گذشته مورد بحث و گفتگوی دانشمندان بوده اند. به گمان بسیاری، آن ها مواد و ستارگانی هستند که از کهکشان های کوتوله ای که بیش از اندازه به راه شیری نزدیک شده بودند دزدیده شده. به گمان دیگران، حلقه ی تک شاخ تنها خود صفحه است که لبه اش پرنور و آشکار شده.

اکنون یان ژو (رصدخانه های اخترشناسی ملی چین)، نیوبرگ، و همکارانشان به سراغ تصاویر SDSS در سال ۲۰۰۲ رفته اند تا نشانه های یک ساختار سوم را ببینند که به نظر نمی رسد به هیچ یک از آن دو تعلق داشته باشد.

نگاه دیگری به این پدیده های موجی بدون در
نظر گرفتن بازوهای مارپیچی.
اخترشناسان از قدر روشنایی واقعی ستارگان برای تعیین فاصله ای که باید باشند تا به این اندازه کم نور دیده شوند (و با به حساب آوردن همه ی گرد و غبار میان ما و آن ها) بهره گرفتند. آن ها با شگفتی چهار ساختار جدا از هم یافتند: دو تا از آن ها همان حلقه ی تکشاخ و جریان سه سو-آندرومدا بودند و دو تای دیگر میان ما و حلقه ی تکشاخ جای داشتند. آن که از همه نزدیک تر بود حدود ۶۰۰۰ سال نوری از خورشید فاصله داشت و جدایی هر یک از ساختارهای بعدی از یکدیگر هم حدود ۶۰۰۰ سال نوری بود، تقریبا مانند برآمدگی هایی با فاصله ی برابر.

ولی این توده ها برآمدگی هایی هم ردیف در صفحه ی کهکشان نبودند بلکه ترتیبشان به گونه ای بود که مانند چین های مقوای موجدار، یکی بالا رفته بود، بعدی پایین، پس از آن بالا، و دوباره پایین. دو ساختار درونی تر در واقع به نظر می رسد که همراستا با بازوی برساووش (نزدیک تر) و بازوی ما هستند، هر چند که نسبت به آن دو بازو، در جهت مخالف نیم صفحه ی کهکشان هستند- برای نمونه، نزدیک ترین ساختار در "شمال" نیم صفحه جای دارد ولی بازوی برساووش کمی در "جنوب" صفحه است. این نشان می دهد که یک موج عمودی هم در صفحه ی کهکشان وجود دارد، نه این که تنها رو به بیرون حرکت کند.

بر پایه ی شبیه سازی های رایانه ای که توسط گروه های گوناگون انجام شده، این دو دسته چین خوردگی ها همانند موج هایی هستند که یک کهکشان کوتوله در صورت گذشتن از درون صفحه ی کهکشان ما می تواند پدید آورد. برای نمونه، سوکانیا چاکرابارتی از بنیاد فن آوری روچستر و لئو بلیتز از دانشگاه برکلی کالیفرنیا در شبیه سازی هایی که سال ۲۰۰۹ انجام دادند ساختارهایی مانند حلقه ی تکشاخ دیدند. هدف آن ها از شبیه سازی‌شان این بود که ببینند آیا رویارویی با یک کهکشان کوتوله می تواند این را توضیح دهد که چرا قرص گازی کهکشان راه شیری کمی آشفته به نظر می رسد یا نه. چاکاربارتی می پذیرد که موج های یافته شده توسط گروه ژو احتمالا واقعی هستند، ولی می گوید دستکم تا پژوهش های همراه با شبیه سازی بیشتری انجام نشده به سختی می توان به دلیل پیدایش آن ها پی برد. دو موج بیرونی به احتمال بسیار دستاورد رویارویی با یک کهکشان کوتوله اند، ولی روشن نیست که آیا پویایی (دینامیک) درون کهکشان راه شیری می تواند ریشه ی دو موج نزدیک تر را توضیح دهد یا نه.

به گفته ی نیوبرگ، گذشتنِ یک کهکشان ماهواره ای از درون قرص کهکشان شاید بتواند دلیل زیرساختارهای دیده شده در ساختارهای تک شاخ و سه سو-آندرومدا را توضیح دهد. و با آن که وی هنوز به ارتباط میان بازوهای مارپیچی راه شیری (که پر از ستارگان بزرگ و جوانست) با این موج ها (که چندان از این ستاره ها ندارند) پی نبرده، به گمانش هر دوی این زیرساختارها می توانند در اثر گذشتن یک کهکشان کوتوله از درون قرص کهکشان پدید آمده باشند.

اگر حلقه ی تکشاخ و جریان سه سو-آندرومدا بخشی از قرص کهکشان باشند، معنایش می تواند آن باشد که قرص کهکشان ما چیزی نزدیک به ۶۰% بزرگ تر از آنست که می پنداشتیم. یعنی به جای آن که درازای این سر تا آن سرش ۱۰۰ هزار سال نوری باشد، باید ۱۶۰ هزار سال نوری باشد، چیزی هم ارز آندرومدا یا زن برزنجیر، یکی از کهکشان های بزرگ در گروه محلی خودمان.

دستاوردهای گروه یان ژو با عنوان "حلقه ها و موج های شعاعی در صفحه ی راه شیری" در شماره ی ۱۰ مارس ۲۰۱۵ نشریه ی آستروفیزیکال جورنال منتشر شده است.

این گروه همچنین یک ویدیوی ۵۰ دقیقه ای با توضیح هایی درباره ی این یافته ها برای پژوهشگران منتشر کرده اند که در این پیوند می بینید، و یک ویدیوی ۲۰ دقیقه ای هم با جزییات کمتر برای مردم عادی که اینجا می بینید:


واژه نامه:
Milky Way Galaxy - spiral arm - peppermint - Sloan Digital Sky Survey - SDSS - galaxy - disk - Heidi Newberg - Rensselaer Polytechnic Institute - Monoceros Ring - galactic center - Sun - Triangulum Andromeda Stream - TriAnd - dwarf galaxy - Yan Xu - magnitude - Perseus Arm - midplane - computer simulation - Sukanya Chakrabarti - Rochester Institute of Technology - Leo Blitz - satellite galaxy - Andromeda Galaxy - Local Group of galaxies -

منبع: skyandtelescope

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه