کشف یک ساختار تازه در کهکشان راه شیری

* اخترشناسان با بهره از تلسکوپ VISTA در رصدخانه ی پارانالِ ESO یک جزء پیشتر ناشناخته از کهکشان راه شیری را یافته اند.

* با نقشه برداری از جایگاه های رده ای از ستارگان که درخششی تغییرپذیر داشته و به نام ستارگان قیفاووسی شناخته می شوند، قرصی از ستارگان جوان یافته شد که در پشت ابرهای فشرده ی کوژی مرکزی کهکشان پنهان شده بود.

در این پیمایش همگانی ESO به نام "متغیرهای ویستا در کهکشان راه شیری" که به کوتاهی، پیمایش VVV خوانده می شود [۱]، با بهره از تلسکوپ ویستا در رصدخانه ی پارانال چندین عکس در زمان های گوناگون از بخش های مرکزی کهکشان در طول موج های فروسرخ گرفته می شود [۲]. تاکنون شمار هنگفتی از اجرام تازه از ستارگان متغیر گرفته تا خوشه های ستاره ای و ستارگان انفجاری در این پیمایش یافته شده (eso1101، eso1128، eso1141).

در این تصویر که یک برداشت هنری (نقاشی) است، جایگاه قیفاووسی های نویافته به شکل نقطه های سرخ نشان داده شده. ستاره ی زردرنگ، جایگاه خورشید را در کهکشان می نمایاند. این تصویر در دو اندازه ی بزرگ- بزرگ تر

یک گروه از اخترشناسان به رهبری ایشتوان دکانی از دانشگاه اسقفی کاتولیک شیلی اکنون از داده های این پیمایش که میان سال های ۲۰۱۰ و ۲۰۱۴ گرد آمده بود بهره گرفتند و کشفی چشمگیر انجام دادند: یک جزء پیشتر ناشناخته ی کهکشان خودمان، راه شیری.

ایشتوان دکانی که نوسنده ی اصلی این پژوهش نیز هست می گوید: «کوژی یا برآمدگی مرکز کهکشان راه شیری انبوهی از ستارگان پیر را در بر دارد. ولی داده های ویستا چیزی تازه -و با استاندارد کیهانی، بسیار جوان- را در آن آشکار کرده اند!»

اخترشناسان با بررسی داده های این پیمایش ۶۵۵ نامزد ستاره ی متغیر از رده ی ستارگان قیفاووسی را یافتند. این ستارگان به گونه ای دوره ای، گسترده (منبسط) و فشرده (منقبض) می شوند. این دوره ها که از چند روز تا چند ماه به درازا می کشد، باعث تغییر دوره ای چشمگیری در درخشش آن ها می شود.

بازه ی زمانی پرنور و کم نور شدن ستارگان قیفاووسی برای آن ها که خودشان پرنورتر هستند بیشتر به درازا می کشد تا برای آن ها که کم نورترند. این نسبت بسیار دقیق که در سال ۱۹۰۸ توسط اخترشناس آمریکایی هنریتا سوان لیویت کشف شد باعث شده بررسی قیفاووسی ها به یکی از کارآمدترین راه ها برای اندازه گیری فاصله ها، و همچنین نقشه برداری از جایگاه های اجرام دوردستِ درون و بیرون کهکشان راه شیری تبدیل شود.

ولی اینجا مشکلی هست- قیفاووسی ها همه مانند هم نیستند، بلکه در دو دسته ی عمده جای می گیرند که یکی بسیار جوان تر از دیگری است. دانشمندان از میان این ۶۵۵ نمونه، ۳۵ ستاره را به عنوان اعضای یک زیرگروه به نام قیفاووسی های کلاسیک شناسایی کردند- ستارگانی درخشان و جوان که بسیار با گونه های معمول و بسیار پیرترِ درون کوژی مرکز کهکشان تفاوت داشتند.

این دانشمندان داده هایی را درباره ی دوره ی تپش-درخشش این ۳۵ ستاره ی قیفاووسی کلاسیک گرد آوردند و فاصله ی آن ها را برآورد نمودند. دوره های تپش آن ها، که بسیار در پیوند با سنشان بود، جوانی غافلگیرکننده ی آن ها را آشکار ساخت.

نویسنده ی دوم پژوهش، دانته مینیتی از دانشگاه آندرس بلو در سانتیاگوی شیلی می گوید: «همه ی این ۳۵ قیفاووسی کلاسیک کمتر از ۱۰۰ میلیون سال سن داشتند. جوان ترین آن ها سنی نزدیک به ۲۵ میلیون سال داشت، گرچه نمی توانیم احتمال وجود قیفاوسی هایی از این هم جوان تر و درخشان تر را رد کنیم.»

سن این قیفاووسی های کلاسیک گواه نیرومندیست بر این که در ۱۰۰ میلیون سال گذشته، ذخیره ای پیوسته از مواد برای ساخته شدن ستارگانِ تازه وارد بخش مرکزی کهکشان می شده که تاکنون کسی به آن پی نبرده بود. ولی این تنها یافته ی چشمگیر در میان داده های این پیمایش نبود.

این اخترشناسان با نقشه برداری از قیفاووسی هایی که یافته بودند، یک ساختار کاملا تازه را در کهکشان راه شیری ردیابی کردند: یک قرص نازک از ستارگان جوان در کوژی کهکشان. این جزء تازه ی کهکشانمان تا امروز ناشناخته بود و هیچ یک از پیمایش های گذشته آن را ندیده بودند زیرا در پشت ابرهایی فشرده و چگال از غبار دفن شده بود. کشف آن نشان دهنده ی توانمندی بیمانند VISTA است که برای بررسی ساختارهای ژرفای کهکشان راه شیری با تصویربرداری میدان-گسترده و پُروضوح در طول موج های فروسرخ طراحی و ساخته شده است.

دکانی می گوید: «این پژوهش یک نمایش قدرتمند از توانایی های بیمانند تلسکوپ VISTA در کاوش مناطق بی‌اندازه پوشیده ی کهکشان است که هیچ یکی از نقشه بردارهای کنونی و برنامه ریزی شده ی آینده توان دستیابی به آن را ندارند.»

مینیتی هم می گوید: «این بخش از کهکشان به طور کامل ناشناخته مانده بود تا این که پیمایش VVV آن را پیدا کرد!»

اکنون به پژوهش های بیشتری برای ارزیابی این موضوع نیاز است که آیا این قیفاووسی ها نزدیک جایی که اکنون هستند به دنیا آمده اند یا از جای دورتری به اینجا رسیده اند. شناخت ویژگی های بنیادی، برهم کنش ها، و دگرگونی های فرگشتی آن ها اهمیتی کلیدی در شناخت فرگشت کهکشان، و روند کلی فرگشت کهکشان ها خواهد داشت.

جزییات این پژوهش در نشریه ی Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

* در ویدیوی زیر، جایگاه این ساختار تازه به خوبی نشان داده شده. در آغاز ویدیو، خورشید و سامانه ی سیاره هایش را در فضای کهکشان می بینیم. در پس زمینه و در میان غبارهای تیره ی مرکز کهکشان، خطی از نقطه های سرخ دیده می شود، این نقاط همین ستارگان قیفاووسی کلاسیکند که در صفحه ای نازک پشت غبارهای مرکز کهکشان جای دارند و چون صفحه ی آن ها را از لبه می بینیم، به شکل خطی دیده می شوند. سپس میدان و زاویه ی دید ویدیو تغییر می کند و کهکشان را از بالا نشان می دهد به گونه ای که صفحه ی این ستارگان و نیز جایگاه خورشید نسبت به آن ها نمایان می شود. برای دریافت ویدیو در اندازه ها و نگارش های گوناگون به این پیوند بروید: 

در همین زمینه: * قلب کهکشان ما به شکل یک بادام زمینی است
 

-----------------------------------------

یادداشت ها:

۱] پیمایش Vista Variables in the Vía Láctea Survey یا VVV به رصد بخش های مرکزی کهکشان در پنج باند فروسرخ-نزدیک می پردازد. کل منطقه ی این پیمایش ۵۲۰ درجه ی مربع را می پوشاند و دستکم ۳۵۵ خوشه ی باز و ۳۳ خوشه ی کروی را در بر دارد. VVV یک پیمایش چند-دوره ای برای ردیابی شمار گسترده ای از اجرام متغیر است و بیش از ۱۰۰ رصد با فاصله بندی دقیق و در زمان های گوناگون برای هر بخش از آسمان در گستره ی زیر پوشش خود انجام می دهد. انتظار می رود دستاورد آن، فهرستی از حدود یک میلیارد چشمه ی نقطه ای، از جمله حدود یک میلیون جرم متغیر باشد. این فهرست برای آفرینش یک نقشه ی سه-بعدی از کوژی مرکز کهکشان راه شیری به کار خواهد رفت.

۲] ابرهای گرد و غبار در فضای میان‌ستاره ای نور دیدنی (مریی) را به گونه ای کارآمد می درآشامند (جذب می کنند) و می پراکنند و در نتیجه در این طیف، کدر و مات می شوند. ولی برای طول موج های بلندتر، مانند آن هایی که تلسکوپ VISTA می بیند، بسیار گذراتر (شفاف تر) هستند و در نتیجه مناطق پشت آن ها را در این طول موج می توان مشاهده کرد و کاوید.

واژه نامه:

VISTA - ESO - Paranal Observatory - star - Cepheid - central bulge - Vista Variables in the Vía Láctea Survey - VVV - infrared - wavelength - variable star - Istvan Dékány - Pontificia Universidad Católica de Chile - Milky Way Galaxy - Henrietta Swan Leavitt - classical Cepheid - Dante Minniti - Universidad Andres Bello - open cluster - globular cluster

منبع: رصدخانه ی جنوبی اروپا (ESO)

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان