بومرنگی که دارد با سرعت به سوی کهکشان ما باز می گردد
* گویا جمله ی "فواره چون بلند شود سرنگون شود" برای یک ابر غول آسای گاز هیدروژن در بیرون از کهکشان راه شیری هم کاربرد دارد. اخترشناسان به کمک تلسکوپ هابل دریافته اند که این ابر نادیدنی دارد با سرعتی نزدیک به ۱ میلیون و ۱۲۶ هزار کیلومتر بر ساعت (۷۰۰ هزار مایل بر ساعت) به سوی کهکشان ما شیرجه می زند.
 |
| این تصویر واقعی ولی همنهاده (ترکیبی)، بزرگی و جایگاه ابر اسمیت در آسمان را نشان می دهد. این ابر در اینجا از چشم تلسکوپ گرین بنک در ویرجینیا به رنگ زیف (کاذب) و در طول موج های رادیویی نمایانده شده. پس زمینه ی تصویر یک عکس نور دیدنی (مریی) از میدان پرستاره ی زمینه است و جایگاه ابر اسمیت در صورت فلکی عقاب را نشان می دهد. این تصویر دو دو اندازه ی دیگر: بزرگ- بزرگ تر |
اگرچه صدها توده ابر گازی غول‌پیکر و پرسرعت در حومه های کهکشان ما به این سو و آن سو می روند، ولی این ابر با نام "ابر اسمیت" موردی یگانه است زیرا مسیرش به خوبی شناخته شده. رصدهای تازه ی هابل نشان می دهد که این ابر حدود ۷۰ میلیون سال پیش از ناحیه های بیرونی قرص کهکشان به بیرون پرتاب شده بوده. ابر اسمیت در اوایل دهه ی ۱۹۶۰ توسط دانشجوی دکترای اخترشناسی، گیل اسمیت یافته شد که امواج رادیویی گسیلیده از هیدروژن آن را شناسایی کرد.
این ابر اکنون دارد بر می گردد و انتظار می رود تا حدود ۳۰ میلیون سال دیگر به قرص کهکشان کوبیده شود. به باور اخترشناسان، با برخورد و ورود ابر اسمیت به قرص کهکشان یک فوران ستاره زایی تماشایی به راه خواهد افتاد و شاید گاز کافی برای ساختن ۲ میلیون خورشید فراهم گردد.
 |
| این نمودار مسیر ۱۰۰ میلیون ساله ی ابر اسمیت به هنگام بیرون رفتن از کهکشان و دور زدن و برگشتن مانند یک بومرنگ را نشان می دهد سنجش های تلسکوپ هابل نشان می دهند که این ابر حدود ۷۰ میلیون سال پیش از جایی نزدیک قرص پرستاره ی کهکشان راه شیری بیرون زده بوده. ابر اسمیت اکنون پیکره اش در اثر گرانش و فشار گاز کش آمده و مانند یک دنباله دار شده. این ابر که دارد یک مسیر پرتابی را دنبال می کند، تا ۳۰ میلیون سال دیگر به قرص کهکشان کوبیده شده و فورانی از ستاره زایی های تازه به پا خواهد کرد. این تصویر در دو اندازه ی دیگر: بزرگ- بزرگ تر |
رهبر گروه پژوهشگران، اندرو فاکس از بنیاد علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور مریلند می گوید: «این ابر نمونه ای از چگونگی تغییر کهکشان در گذر زمان است. این ابر به ما می گوید که راه شیری پهنه ای جوشان و بسیار فعال است که گازها می توانند از یک بخش قرص آن بیرون رانده شده و سپس بازگشته و وارد بخشی دیگر شوند.»
فاکس می افزاید: «کهکشان ما دارد گازهایش را با ابرهایی که "ابر اسمیت" یک نمونه ی آن هاست بازیافت می کند، و [با این کار] در جاهایی متفاوت با گذشته، ستاره می سازد. سنجش های هابل از ابر اسمیت به ما کمک می کند چگونگی فعالیت قرص های کهکشان ها را پیش چشممان نمودار کنیم.»
اخترشناسان درازای این توده گاز که پیکره ای دنباله دار-مانند دارد را ۱۱۰۰۰ سال نوری و پهنای آن را ۲۵۰۰ سال نوری برآورد کرده اند. اگر این ابر در نور دیدنی (مریی) دیده می شد می توانست پهنه ای از آسمان به قطر ظاهری بیش از ۳۰ برابر ماه کامل، هم ارز پهنای صورت فلکی شکارچی را بپوشاند.
اخترشناسان سال ها فکر می کردند ابر اسمیت یک کهکشان ناکام بی‌ستاره، و یا یک توده گاز است که دارد از فضای میان‌کهکشانی به سوی راه شیری می آید. اگر هر یک از این دو نظریه درست باشد، این ابر می بایست به طور عمده از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده باشد، نه عنصرهای سنگین تری که در ستارگان ساخته می شوند. ولی اگر از درون کهکشان خودمان به بیرون رفته باشد، بیش از همه عنصرهایی را در بر دارد که در ستارگانی مانند خورشید خودمان درست می شوند.
 |
| دستگاه "طیف نگار ریشه های کیهانی" تلسکوپ هابل می تواند شیوه ی دگرگونی نور اجرام در دوردست پس زمینه به هنگام گذشتن از درون ابر را بسنجد و سرنخ هایی درباره ی همنهش شیمیایی آن بیابد. بر پایه ی یافته ی اخترشناسان، رد این ابر به قرص کهکشان راه شیری می رسد. آمیزه ی داده های فرابنفش و رادیویی با سرعت های سقوط ابر همبسته و مرتبطند، که به خوبی نشان می دهند این ویژگی های طیفی با دینامیک ابر در ارتباطند. تصویر بزرگ تر |
این دانشمندان به کمک تلسکوپ هابل، برای نخستین بار همنهش (ترکیب) شیمیایی ابر اسمیت را سنجیدند تا خاستگاهش را تعیین کنند. آنان برای این کار از نور فرابنفشی کمک گرفتند که از هسته های درخشان سه کهکشان فعال در فاصله ی چند میلیارد سال نوری می تابید. این سه کهکشان در پشت ابر اسمیت جای دارند و نورشان برای رسیدن به چشم ما از درون این ابر می گذرد. دستگاه "طیف نگار ریشه های کیهانی هابل (COS)" نشان داد که این نور چگونه توسط ابر اسمیت فیلتر می شود.
آن ها به ویژه عنصر گوگرد را در این ابر جستجو کردند که می تواند نور فرابنفش را درآشامد (جذب کند). فاکس توضیح می دهد: «با اندازه گیری گوگرد می توانیم فراوانی اتم های گوگرد در این ابر را نسبت به خورشید بسنجیم.» گوگرد پیمانه ی (معیار) خوبی برای سنجش مقدار عنصرهای سنگین تر در این ابر است [سنجش فلزیگی- م].
این دانشمندان دریافتند که فراوانی گوگرد در ابر اسمیت به اندازه ی بخش بیرونی قرص کهکشان راه شیری است، ناحیه ای که حدود ۴۰ هزار سال نوری با مرکز کهکشان فاصله دارد (حدود ۱۵۰۰۰ سال نوری دورتر از خورشید و سامانه ی خورشیدی). این بدان معناست که ابر اسمیت پر از موادیست که در ستارگان ساخته شده. اگر این ابر یک توده ی تازه و دست نخورده ی هیدروژن بود که از فضای میان‌کهکشانی می آمد، یا اگر پسمانده ی یک کهکشان ناکام و بی ستاره بود، نمی توانست دربردارنده ی مواد ستاره ای باشد. به نظر می رسد ابر اسمیت از درون کهکشان خودمان به بیرون پرتاب شده بوده و اکنون دارد مانند یک بومرنگ باز می گردد.
اگرچه این پاسخ خاستگاه رازآلود ابر اسمیت را می دهد، ولی پرسش های تازه ای را پیش می آورد: این ابر چگونه به جایی که اکنون هست رسیده؟ چه رویداد فاجعه باری می توانسته آن را از قرص کهکشان بیرون رانده باشد؟ و چگونه دست نخورده مانده؟ آیا ممکن است ناحیه ای از ماده ی تاریک از درون قرص کهکشان گذشته و گازش را ربوده باشد؟ شاید پژوهش های آینده پاسخ این پرسش ها را بدهد.
این گروه دستاورد پژوهش های خود را در شماره ی ۱ ژانویه ی ۲۰۱۶ نشریه ی Astrophysical Journal Letters منتشر کردند.
درباره ی این ابر و نظریه هایی که پیشتر درباره اش گفته شده بود اینجا بخوانید:
-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
واژه نامه:
Hubble Space Telescope - hydrogen - Milky Way galaxy - Smith Cloud - trajectory - galactic disk - radio wave - star formation - Andrew Fox - Space Telescope Science Institute - star - comet - visible light - full moon - helium - element - sun - ultraviolet - core - active galaxy - Cosmic Origins Spectrograph - sulfur - atom - solar system - boomerang - dark matter - The Astrophysical Journal Letters - false-color - wavelength - Green Bank Telescope - constellation Aquila - ballistic path - spectral feature
منبع: nasa
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر