خوشه های تاریک: رده تازه ای از خوشه های ستاره ای کروی
* اخترشناسان رده ی نوینی از خوشه های ستاره ای کروی را پیرامون کهکشان غول پیکر قنطورس آ شناسایی کرده اند که خوشه های ستاره ای کروی "تاریک" نام گرفته اند.
* خوشه های کروی تاریک از نظر دیداری بسیار همانند دیگر خوشه های کروی پیرامون این کهکشانند ولی جرم بسیار بیشتری دارند.
اخترشناسان با کمک تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی، VLT) در رصدخانه ی جنوبی اروپا (ESO) در شیلی رده ی تازه ای از خوشه های ستاره ای کروی که خوشه های "تاریک" خوانده شده اند را پیرامون کهکشان غول پیکر "قنطورس آ" یافته اند. این اجرام رازگونه همانند خوشه های معمولی به نظر می رسند، ولی دارای جرم بسیار بیشتری هستند و شاید مقدار نامنتظره ای ماده ی تاریک، و یا سیاهچاله هایی پرجرم هم در بر داشته باشند- چیزهایی که نه انتظارشان می رفت و نه در این مورد شناخته شده اند.
خوشه های ستاره ای گوی های غول پیکری از هزاران ستاره اند که در حومه ی بیشتر کهکشان ها به دور آن ها می گردند. این اجرام از جمله ی کهن ترین سامانه های شناخته شده ی ستاره ای در کیهانند و می شود گفت در سرتاسر زمان رشد و فرگشت کهکشانشان زندگی کرده و دوام آورده اند. [در این زمینه: * خوشه های کروی، بازماندگان یک کشتار ۱۳ میلیارد ساله]
* خوشه های کروی تاریک از نظر دیداری بسیار همانند دیگر خوشه های کروی پیرامون این کهکشانند ولی جرم بسیار بیشتری دارند.
 |
| کهکشان بیضیگون یا بیضوی NGC ۵۱۲۸ که به نام قنطورس آ هم شناخته می شود، با ۱۲ میلیون سال نوری فاصله، نزدیک ترین کهکشان از این گونه به زمین است. رصدهای تلسکوپ وی‌ال‌تی به کشف رده ی نوینی از خوشه های کروی به نام خوشه های کروی "تاریک" پیرامون این کهکشان انجامیده که در این تصویر با رنگ سرخ نمایانده شده اند. خوشه های کروی معمولی به رنگ آبی، و خوشه های کروی که ویژگی هایی همانند کهکشان های کوتوله دارند هم به رنگ سبز نشان داده شده اند. خوشه های کروی تاریک از نظر دیداری بسیار همانند دیگر خوشه های کروی پیرامون این کهکشانند ولی جرم بسیار بیشتری دارند. این تصویر در اندازه ی بزرگ تر- اندازه های دیگر را از این پیوند دریافت کنید |
خوشه های ستاره ای گوی های غول پیکری از هزاران ستاره اند که در حومه ی بیشتر کهکشان ها به دور آن ها می گردند. این اجرام از جمله ی کهن ترین سامانه های شناخته شده ی ستاره ای در کیهانند و می شود گفت در سرتاسر زمان رشد و فرگشت کهکشانشان زندگی کرده و دوام آورده اند. [در این زمینه: * خوشه های کروی، بازماندگان یک کشتار ۱۳ میلیارد ساله]
رهبر این پژوهش تازه، مت تیلور بود که یک دانشجوی دکترا از دانشگاه اسقفی کاتولیک شیلی در سانتیاگوی شیلی و دارنده ی حق دانشجویی در رصدخانه ی جنوبی اروپا است. وی چنین می گوید: «خوشه های کروی و ستارگان درونشان کلید شناخت پیدایش و فرگشت (تکامل) کهکشان ها هستند. اخترشناسان تا دهه ها می پنداشتند که ستارگانِ سازنده ی یک خوشه ی کروی همگی سن و دارای همنهش شیمیایی یکسانی‌اند- ولی ما اکنون می دانیم که این اجرام آفریده های بسیار شگفت انگیزتر و پیچیده تری هستند.»
کهکشان بیضیگون یا بیضوی قنطورس آ (که به نام NGC ۵۱۲۸ هم شناخته می شود) یکی از نزدیک ترین کهکشان های غول پیکر به راه شیری است و گمان می رود تا ۲۰۰۰ خوشه ی کروی داشته باشد. بسیاری از این خوشه های کروی درخشان تر و پرجرم تر از ۱۵۰ خوشه ای هستند که به گرد راه شیری می چرخند.
کهکشان بیضیگون یا بیضوی قنطورس آ (که به نام NGC ۵۱۲۸ هم شناخته می شود) یکی از نزدیک ترین کهکشان های غول پیکر به راه شیری است و گمان می رود تا ۲۰۰۰ خوشه ی کروی داشته باشد. بسیاری از این خوشه های کروی درخشان تر و پرجرم تر از ۱۵۰ خوشه ای هستند که به گرد راه شیری می چرخند.
اکنون مت تیلور و گروهش پرجزییات ترین پژوهش تا این زمان را بر روی یک نمونه ی ۱۲۵ تایی از خوشه های کروی پیرامون قنطورس آ انجام داده اند. آن ها برای این بررسی، از دستگاه FLAMES روی تلسکوپ وی‌ال‌تی ESO در رصدخانه ی پارانال در شمال شیلی بهره جستند [۱].
این اخترشناسان با بهره از مشاهداتشان، جرم خوشه ها را برآورد کردند [۲] و این نتیجه را با میزان درخشندگی هر خوشه مقایسه نمودند.
برای بیشتر خوشه های درون این پژوهش، آن ها که درخشان تر بودند جرم بیشتری داشتند، چیزی که انتظارش می رفت (اگر یک خوشه دارای ستارگان بیشتری باشد، درخشش کُل و جرم کُلش هم بیشتر خواهد بود). ولی برای برخی از خوشه ها چیزی شگفت آور دیده شد: آن ها چندین برابر بیشتر از چیزی که به نظر می رسیدند جرم داشتند. و از آن هم شگفت تر این که هر چه این خوشه های شگفت انگیز پرجرم تر بودند، درصد بیشتری از جرمشان تاریک بود. چیزی در این خوشه ها تاریک، پنهان و پرجرم بود، ولی چه چیزی؟
 |
| نمای گسترده از کهکشان بیضیگون قنطورس آ. این تصویر در اندازه ی بزرگ تر- اندازه های دیگر را از این پیوند دریافت کنید |
چند احتمال وجود داشت. شاید این خوشه های تاریک سیاهچاله هایی، و یا پَسماند های ستاره ای تاریک دیگری در مرکز خود داشتند. این می توانست دلیل بخشی از جرم پنهان آن ها را توضیح دهد ولی گروه اخترشناسان به این نتیجه رسیدند که این نمی تواند همه ی داستان باشد. ماده ی تاریک چه؟ خوشه های کروی به طور معمول تهی از این جوهره ی رازگونه شناخته می شوند، ولی شاید به دلایلی ناشناخته، برخی از خوشه ها مقدار چشمگیری ماده ی تاریک را در هسته های خود نگه داشته باشند. این می توانست چیزهایی که دیده شده بود را توضیح دهد ولی با نظریه ی معمول سازگار نبود.
یکی از نویسندگان پژوهش به نام توماس پوزیا می افزاید: «یافته ی ما درباره ی خوشه های ستاره ای که با توجه به شمار ستارگانشان، جرمی بیش از انتظار دارند نشانگر آنست که خوشه های کروی را می توان در چند خانواده با تاریخ پیدایش های گوناگون دسته بندی کرد. برخی از خوشه های ستاره ای در ظاهر همانند یکدیگرند، با هم حرکت می کنند و همگی همچون خوشه های معمولی به نظر می رسند، ولی در عمل می توانند بسیار فراتر از چیزی باشند که چشم ما می بیند.»
این اجرام همچنان یک راز مانده اند. مت تیلور و گروهش همچنین بر آنند تا یک پیمایش گسترده تر روی خوشه های کروی در کهکشان های دیگر انجام دهند، و نشانه های فریبنده ای وجود دارد که این گونه خوشه های تاریک را در جاهای دیگر نیز می توان یافت.
مت تیلور فشرده ی این وضعیت را چنین شرح می دهد: «ما به گونه ای تصادفی به یک رده ی تازه و اسرارآمیز از خوشه های ستاره ای برخورده ایم! این نشان می دهد که هنوز چیزهای بسیاری درباره ی همه ی جنبه های پیدایش خوشه های ستاره ای کروی باید بدانیم. این یک دستاورد ارزشمند است و ما اکنون باید جستجو برای یافتن نمونه های بیشتری از خوشه های تاریک پیرامون کهکشان های دیگر را آغاز کنیم.»
----------------------------------------------
یادداشت ها:
۱) تاکنون اخترشناسان در این مورد، خوشه های ستاره ای را تنها در گروه محلی بررسی کرده اند. فاصله های به نسبت کوتاهِ درون گروه محلی، اندازه گیری های مستقیم روی جرم های این اجرام را امکان پذیر می سازد. NGC ۵۱۲۸ (کهکشان قنطورس آ) یک کهکشان بیضیگون تنها و بزرگ درست بیرون از گروه محلی است که تنها ۱۲ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد و اخترشناسان با رصد آن توانستند با بهره از بیشترین توان دستگاه FLAMES روی وی‌ال‌تی، جرم های خوشه های ستاره ای کروی در یک محیط کاملا متفاوت را برآورد کنند.
۲) مشاهدات FLAMES آگاهی هایی درباره ی حرکت های ستارگان در خوشه ها به اخترشناسان داد. این داده های مداری به شدتِ میدان گرانشی بستگی دارد و از همین رو می تواند برای پی بردن به جرم خوشه به کار رود- اخترشناسان این گونه برآوردها را جرم های پویا (جرم های دینامیکی) می نامند. کلید گردآوری داده های مورد نیاز در این پژوهش، توان آینه ی ۸.۲ متری یگان تلسکوپ وی‌ال‌تی در گردآوری نور و توانایی FLAMES برای مشاهده ی همزمانِ بیش از ۱۰۰ خوشه بود.
VLT - globular star cluster - ESO - Very Large Telescope - galaxy - Centaurus A - dark matter - black hole - star - stellar system - Matt Taylor - PhD - Pontificia Universidad Catolica de Chile - Studentship - elliptical galaxy - NGC 5128 - galaxy - Milky Way - FLAMES - Paranal Observatory - Chile - stellar remnant - core - Thomas Puzia - dark cluster - Local Group - gravitational field - dynamical mass
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر