تلسکوپ هابل یک هاله غول پیکر به گرد کهکشان آندرومدا یافت

* یکی از نزدیک ترین همسایه های کهکشان راه شیری با یک هاله ی گازی بسیار بزرگ تر از آنچه تاکنون پنداشته می شد در بر گرفته شده، این چیزیست که تلسکوپ فضایی هابل به تازگی آشکار کرده.

کهکشان آندرومدا بسیار کوچک تر از هاله ی خودش است که تا یک میلیون سال نوری از مرکز کهکشان به بیرون گسترده شده. تصویر بزرگ تر

این مشاهدات تازه نشان می دهند که هاله ی کهکشان آندرومدا یا زن برزنجیر (ام۳۱ -نزدیک ترین کهکشان مارپیچی به راه شیری) حدود شش برابر گسترده تر و ۱۰۰۰ برابر پرجرم تر از سنجش های پیشین است. این هاله به اندازه ای بزرگ است که اگر از روی زمین [در محدوده ی نور دیدنی] دیده می شد، می توانست پهنه ای ۱۰۰ برابر قرص کامل ماه را در آسمان بپوشاند، یعنی تقریبا به اندازه ی دو توپ بسکتبال در فاصله ی بلندی یک بازو.

این هاله ی تاریک و تقریبا نادیدنی تا حدود یک میلیون سال نوری بیرون از کهکشان آندرومدا گسترده شده و به نزدیک نیمه ی راه میان آندرومدا و راه شیری رسیده. این یافته می تواند به اخترشناسان در بررسی فرگشت و ساختار مارپیچی های غول پیکر و باشکوه که از جمله ی پرشمارترین گونه های کهکشان در کیهانند یاری برساند.

رهبر پژوهشگران، نیکلاس له‌نر که یک فیزیکدان در دانشگاه نوتردام در ایندیانا است، در بیانیه ی ناسا گفت: «هاله ها جوِ گازی کهکشان ها هستند. بر پایه ی مدل های شکل گیری کهکشان ها، ویژگی های این هاله های گازی نرخ ستاره زایی در کهکشان ها را مهار و تنظیم می کند.»

با وجود بزرگی این هاله، بررسی‌اش کار ساده ای نبوده. گاز آن بسیار داغ (۱۰ هزار تا ۱۰۰ هزار درجه)، و به طور عمده از هیدروژن یونیده (پروتون ها و الکترون هایی که در فضای میان کهکشانی شناورند) تشکیل شده. ولی به اندازه ای تنُک است که نمی توان سیگنال های هیدروژن آن را ردیابی کرد.

دانشمندان این هاله ی تاریک را با نگاه کردن به اجرام درخشانی که پشت گازهای هاله هستند، و مشاهده ی تغییرات نور آن ها دیدند. آن ها در این بررسی از اختروش ها بهره جستند، کهکشان هایی که سیاهچاله هایی غول پیکر در مرکزشان دارند و با وجود دور بودن، بی اندازه درخشانند.

نوری که از اختروش گسیلیده می شود، بر سر راهش برای رسیدن به چشم ما از درون این هاله می گذرد. بخشی از گازهای هاله این نور را در می آشامند (جذب می کنند) و باعث می شوند اختروش در طول موج های ویژه ای تیره تر دیده شود. در مورد این هاله، این طول موج های ویژه در طیف فرابنفش (کوتاه ترین طول موج های نور) که تنها بخش کوچکی از طیف نور است جای داشتند.

اخترشناسان با اندازه گیری اُفت درخشش اختروش در طیف فرابنفش توانستند مقدار گازی که بر سر راه اختروش است را برآورد کنند. عنصرهای سنگیتر (و کمیاب تری) که الکترون های بیرونی خود را از دست داده اند، مانند سیلیسیومِ دو بار یونیده، سایه ای بر این نور پس زمینه انداخته اند و تلسکوپ هابل از این راه توانست طول موج های فرابنفش ویژه ای که توسط هاله درآشامیده شده اند را ثبت کند.

دیده های تازه نشان می دهند که هاله ای آن چنان بزرگ از گاز کهکشان آندرومدا را در بر گرفته که قطر این کهکشان را به حدود ۲ میلیون سال نوری رسانده است. در این تصویر، شیوه ی آشکارسازی این هاله را می بینید. تصویر بزرگ تر

نور فرابنفش توسط هوای زمین درآشامیده می شود، از همین رو تلسکوپ فضایی هابل که در بیرون از جو به گرد زمین می چرخد، برای دیدن این تغییرات نور در جای مناسبی است.

در یکی از برنامه های پیشین، هابل با دستگاه "طیف نگار ریشه های کیهانی هابل (COS)" خود ۴۴ کهکشان دوردست را رصد کرد و چنین هاله هایی پیرامونشان یافت. ولی آندرومدا نخستین کهکشان نزدیکی است که یک هاله به گرد آن دیده شده. برای کهکشان های دورتر، به دلیل کوچکی اندازه ی زاویه ای آن ها تنها می شد از یک اختروش کمک گرفت ولی برای آندرومدا که نزدیک تر و درنتیجه از چشم انداز زمین گسترده تر است، شمار اختروش های پشت هاله به ۱۸ رسید.

به گفته ی نویسندگان این پژوهش تازه، شبیه سازی های بزرگ-مقیاس از کهکشان ها نشان می دهد که هاله ی آندرومدا که خودش ۲.۵ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد، همسن دیگر بخش های آنست. همچنین، این هاله پر از عنصرهایی است که از هیدروژن و هلیوم سنگین ترند. این نشان می دهد که دستکم بخشی از گاز آن از سوی اختروش ها فراهم شده، انفجارهای ستارگان پیری که در درازنای زندگی‌شان، هیدروژن و هلیوم خود را همجوشانده و به عنصرهای سنگین تر تبدیل کرده اند.

کهکشان خود ما - راه شیری- هم شاید هاله ای داشته باشد، ولی از زمین دیده نشود. به نوشته ی بیانیه ی ناسا: «مانند درختان که نمی توانند جنگلی که در آنند را ببینند.» اگر کهکشان ما دارای هاله ای باشد، شاید روند ادغامش با هاله ی آندرومدا آغاز شده باشد. خود این دو کهکشان انتظار می رود تا حدود ۴ میلیارد سال دیگر به هم پیوسته و کهکشانی یگانه را پدید آورند.

جزییات این پژوهش در آستروفیزیکال جورنال منتشر شده است.

واژه نامه:

halo - Andromeda Galaxy - spiral galaxy - Milky Way - Earth - diameter - full moon - basketball - Nicholas Lehner - University of Notre Dame - NASA - galaxy formation - quasar - black hole - ultraviolet - wavelength - element - electron - ionized - silicon - Hubble Space Telescope - planet - Hubble Cosmic Origins Spectrograph - COS - galaxy - hydrogen - helium - supernova

منبع: Space.com (با جزییاتی از skyandtelescope و nasa)

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان