کهکشانی با یک دُمِ پرتو X

این تصویر در اندازه ی بسیار بزرگ تر (۴.۹ مگ)

تلسکوپ فضایی پرتو X چاندرای ناسا نواری شگفت انگیز از گاز داغ یافته که مانند یک دُم پشت سر یک کهکشان کشیده شده است. این نوار، یا دنباله ی پرتو X، به احتمال بسیار از گازی پدید آمده که در اثر حرکت کهکشان در یک ابر گسترده از گاز داغ میان‌کهکشانی، از آن جدا شده. این دنباله ی پرتو ایکس با درازای دستکم ۲۵۰ هزار سال نوری بزرگ ترین دنباله ای از این گونه است که تاکنون یافته شده. تصویری که اینجا می بینید از همگذاری داده های پرتو X چاندرا (رنگ آبی) با داده های نور دیدنی گروه تلسکوپ های اسحاق نیوتن (رنگ زرد) در جزایر قناری اسپانیا درست شده است.

این دنباله در خوشه ی کهکشانی Zwicky 8338 (زوییکی ۸۳۳۸) یافته شده که حدود ۷۰۰ میلیون سال نوری از زمین دور است. درازای دنباله بیش از دو برابر قطر کل کهکشان راه شیری است و دمای گاز درونش به حدود ۱۰ میلیون درجه می رسد، یعنی تقریبا ۲۰ میلیون درجه خنک تر از گاز میان‌کهکشانیست، ولی باز هم به اندازه ی کافی داغ هست که به شدت در طیف پرتوهای X بدرخشد و چاندرا بتواند شناساییش کند.

پژوهشگران فکر می کنند این دنباله در پی جابجایی و پیشروی یک کهکشان به نام CGCG254-021، یا چه بسا گروهی از کهکشان ها به رهبری این کهکشان بزرگ، در دل گازهای داغ خوشه ی زوییکی ۸۳۳۸ پدید آمده. فشاری که در اثر این جابجایی سریع بر آن ها وارد می شود [۱] باعث بیرون زدن و جدا شدن گاز از این کهکشان شده. [نمونه ی دیگری را اینجا دیده بودید: * کهکشانی مانند یک عروس دریایی]

در عکس های چاندرا و آرایه ی بسیار بزرگ کارل یانسکی (داده های این آرایه به تصویر بالا افزوده نشده)، به نظر می رسد که کهکشان CGCG254-021 دارد رو به پایین تصویر حرکت می کند و دنباله ای هم در پشت سرش با آن می آید. یک شکاف چشمگیر میان دنباله ی پرتو X و کهکشان وجود دارد، بزرگ ترین شکافی که تاکنون دیده شده. این گسستگی بزرگ میان کهکشان و دنباله اش می تواند نشانه ی این باشد که گازِ بیرون زده به طور کامل از کهکشان جدا شده.

اخترشناسان همچنین توانستند با بررسی دقیق ویژگی های این کهکشان و دنباله اش، آگاهی های بیشتری درباره ی برهم کنش های این سامانه به دست آورند. بک بخش این دنباله درخشان تر از جاهای دیگرش است و به نام "سر" آن شناخته شده. پشت این سر، دُمی از پرتوهای افشان X دیده می شود. گازهای درون سر شاید نسبت به جاهای دیگر دنباله، خنک تر و میزان عنصرهای سنگین تر از هلیوم آن هم بیشتر باشد. در جلوی سر دنباله نشانه هایی از یک شوک کمانی به چشم می خورد، همانند موج شوکی که توسط یک هواپیمای فراصوتی پدید می آید. در جلوی شوک کمانی هم خود کهکشان CGCG254-021 را می بینیم.

پژوهش جداگانه ای که بر پایه ی داده های فروسرخ انجام شده نشان می دهد که CGCG254-021 بیشترین جرم را در میان همه ی کهکشان های خوشه ی زوییکی ۸۳۳۸ دارد. نماهای فروسرخ، به همراه مدل هایی از چگونگی فرگشت کهکشان ها نیز نشان می دهند که از میان کهکشان های این خوشه، CGCG254-021 بیشترین نرخ ستاره زایی را در گذشته ی نزدیک داشته است. هرچند نشانه ای از ستاره زایی های تازه در آن به چشم نمی خورد، شاید از این رو که گازهای کهکشان [که سوخت ستاره سازی هستند] از کهکشان بیرون زده و دنباله ی پشت سرش را آفریده اند.

جزییات این پژوهش در شماره ی نوامبر ۲۰۱۵ نشریه ی آسترونومی اند آستروفیزیکز منتشر شده و در نگارش برخط (آنلاین) نیز در دسترس است.

-------------------------------------------
یادداشت:
۱] بیرون زدن این گاز به دلیل فرایندی رخ داده که به نام "فشار برخوردی تهی کننده" (فشار رَم، ram-pressure stripping) شناخته می شود، یک نیروی پسار (drag force) که بر اجسامی که در یک شاره حرکت می کنند وارد می شود. یک نمونه ی سریع و ساده از این پدیده: خودرو به سرعت در یک بزرگراه در حرکت باشد و ما سرمان را از پنجره ی آن بیرون آورده باشیم، یا بخواهیم در یک استخر شنا راه برویم. شاره ای که این کهکشان در آن حرکت می کند گاز فرا-داغی است که در مرکز همه ی خوشه های کهکشانی جای دارد.

واژه نامه:

galaxy - NASA - Chandra X-ray Observatory - X-ray - tail - intergalactic gas - Isaac Newton Group of Telescopes - galaxy cluster - Zwicky 8338 - Earth - Milky Way galaxy - galaxy - CGCG254-021 - NSF - Karl Jansky Very Large Array - element - helium - bow shock - shock wave - supersonic plane - infrared - wavelength - star formation - Astronomy and Astrophysics

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان