مرکز کهکشان ما شکلی مانند یک ضربدر (X) دارد

* دانشمندان از راهی که انتظارش نمی‌رفت به یک راهکار تازه برای شناخت ساختار کهکشان راه شیری دست یافته‌اند: به کمک توییتر! این پژوهشگران تایید کرده‌اند که کوژی پرستاره‌‌ی مرکز کهکشان راه شیری شکلی مانند یک ضربدر (X) دارد. در این پژوهش از داده‌های فضاپیمای کاوشگر پیمایشی گسترده-میدان فروسرخ ناسا (وایز-WISE) بهره گرفته شد.

در سال ۲۰۱۰، کاوشگر پیمایشی گسترده‌میدان فروسرخ ناسا (وایز،WISE) دو بار سرتاسر اسمان را رصد کرد. اخترشناسان با بهره از این داده‌ها به وجود ساختار X-مانند در کوژی کهکشان راه شیری (برآمدگی مرکزی آن) پی بردند که اینجا هم در دایره‌ی کوچک مرکزی نشان داده شده و هم در دایره‌ی پیوست. بخشی از آسمان که درون دایره‌ی مرکزی دیده می‌شود تقریبا منطقه‌ای از آسمان را در بر دارد که هم‌ارز یک توپ بسکتبال است که در فاصله‌ی درازای بازو به آن نگاه شود. اندازه‌ی بسیار بزرگ‌تر (۱۰ مگابایت)

این همکاری پژوهشی نامعمول از ماه می ۲۰۱۵ آغاز شد، زمانی که داستین لَنگ، اخترشناس بنیاد دانلپ در دانشگاه تورنتو نقشه‌هایی از کهکشان راه شیری را در توییتر منتشر کرد. وی این نقشه‌ها را با بهره از داده‌های دو پیمایشِ فروسرخِ وایز که در سال ۲۰۱۰ انجام شده بود به دست آورد. نور فروسرخ به اخترشناسان امکان می‌دهد تا ساختار کهکشان‌ها را حتی با وجود غبار که در نور دیدنی (مریی)، جزییات کلیدی را از چشم پنهان می‌کند ببینند. لنگ داشت از داده‌های وایز برای تهیه‌ی نقشه‌ی شبکه‌ی کهکشان‌های دور از راه شیری که آن را در یک تارنمای برهمکنشی منتشر کرد کمک می‌گرفت.

ولی چیزی که در این توییت‌ها توجه دیگر دانشمندان را جلب کرد نمای خود کهکشان راه شیری بود. برخی درباره‌ی نمای کوژی کهکشان (bulge)، برآمدگی مرکزی آن که در سه بُعد همانند یک توپ فوتبال آمریکایی در صفحه‌ی تخت کهکشان است دیدگاه‌هایی نوشتند. در داده‌های کاوشگر وایز به نظر می‌رسید درون این کوژی یک ساختار X-مانند شگفت‌انگیز وجود دارد که تاکنون به روشنی در کهکشان دیده نشده بود. ملیسا نس، پژوهشگر پسادکترا در بنیاد اخترشناسی ماکس پلانک در هایدلبرگ آلمان کسی بود که این X را شناسایی کرد و با لنگ تماس گرفت.

این دو چند هفته بعد در نشستی در میشیگان با هم دیدار کردند و تصمیم گرفتند در بررسی کوژی کهکشان به کمک نقشه‌های وایز با یکدیگر همکاری کنند. این همکاری به نوشتن پژوهشنامه‌ی تازه‌ای انجامید که در آسترونومیکال جورنال منتشر شد و در آن، پراکندگیِ X-مانندِ ستارگان درون کوژی تایید شده بود.

نس که نویسنده‌ی اصلی پژوهش نیز هست می‌گوید: «کوژی مرکزی شیوه‌ی پیدایش راه شیری را نشان می‌دهد. اگر ما این کوژی را بشناسیم، فرآیندهای کلیدی‌ای که به پیدایش و پیکره‌بندی کهکشانمان انجامیدند را نیز خواهیم شناخت.»

راه شیری نمونه‌ای از یک کهکشان قرص‌گونه (disk galaxy) است- مجموعه‌ای از گاز و ستاره در یک صفحه‌ی تخت چرخان. در این گونه کهکشان‌ها اگر قرص نازک گاز و غبار به اندازه‌ی کافی پرجرم باشد، یک "میله‌ی ستاره‌ای" می‌تواند پدید آید- دسته‌ای از ستارگان که در یک مدار جعبه-مانند به گرد مرکز می‌چرخند. کهکشان راه شیری هم مانند حدود دو-سوم همه‌ی کهکشان‌های قرص‌گونه‌ی نزدیک، یک میله دارد.

این میله با گذشت زمان می‌تواند ناپایدار شود و از مرکزش پیچ بخورد [چیزی مانند چلاندن لباس-م]. "کوژی‌" تازه‌ای در اثر این پیچش پدید می‌آید که ستارگانش عمود بر صفحه‌ی کهکشان و به طور شعاعی رو به بیرون و درون، به گرد مرکز کهکشان می‌چرخند. اگر این ستارگان را از پهلو ببینیم، آنها را مانند این می‌بینیم که در یک ساختار جعبه-مانند یا بادام زمینی-مانند در گردشند. بر پایه‌ی پژوهش تازه، درون این ساختار یک ساختار غول‌پیکر X-مانند از ستارگانی که دارند از مرکز می‌گذرند وجود دارد.

یک کوژی همچنین می‌تواند در اثر ادغام دو کهکشان نیز پدید بیاید، ولی راه شیری در ۹ میلیارد سال گذشته با هیچ کهکشان بزرگی ادغام نشده.

پژوهشگران برای آشکارسازی X مرکزی کهکشان راه شیری، مدلی از شیوه‌ی پراکندگی ستارگان در یک کوژی متقارن را از عکس‌های کاوشگر وایز کم کردند. تصویر بزرگ‌تر

نس می‌گوید: «ما در تصاویر کاوشگر وایز به روشنی این ساختار جعبه‌ای، و X درونش را می‌بینیم که نشان می‌دهد آن فرآیندهای پیدایش درونی به شکل‌گیری کوژی انجامیده‌اند. این همچنین تایید دیگریست بر این اندیشه که کهکشان ما زندگی به نسبت آرامی داشته و از زمان شکل‌گیری کوژی‌اش هیچ ادغام بزرگ و عمده‌ای نداشته، زیرا اگر با کهکشان‌های بزرگی رویارو شده بود، شکل کوژی‌اش به هم می‌ریخت.»

در پژوهش‌های گذشته هم به کوژی X-مانند راه شیری اشاره شده بود. عکس‌های "آزمایشگاه زمینه‌ی افشان فروسرخ" در ماهواره‌ی کاوشگر زمینه‌ی کیهان ناسا (کوبی، COBE) یک ساختار جعبه‌ای را برای کوژی نشان می‌داد. در سال ۲۰۱۳، دانشمندان در بنیاد ماکس پلانک برای فیزیک فرازمینی نقشه‌هایی سه بُعدی از کهکشان راه شیری منتشر کردند که در آنها هم کوژی X-مانند دیده می‌شد، ولی بررسی‌های آنها دلیلی درستی برای این شکل X ارایه نمی‌دادند. در پژوهش نس و لنگ از داده‌های فروسرخ بهره گرفته شده تا آشکارترین نشانه‌های این X پدیدار شود.

پژوهش‌های بیشتری برای بررسی پویایی (دینامیک) و ویژگی‌های ستارگان در کوژی مرکزی راه شیری در دست انجام است.

همکاری در این پژوهش برای لنگ نامعمول بود- توانایی وی در بهره‌گیری از دانش رایانه‌ای برای شناخت پدیده‌های بزرگ-مقیاس اخترشناسی است، نه برای پویایی و ساختار کهکشان راه شیری. ولی او توانست با فرستادن نقشه‌ها به رسانه‌های همگانی و بهره‌گیری از داده‌های آزاد کاوشگر وایز وارد زمینه‌ی پژوهشی تازه‌ای شود.

او می‌گوید: «این پژوهش برای من نمونه‌ای از دانش هیجان‌انگیز و بادآورده‌ای‎ بود که می‌تواند از مجموعه‌ داده‌های بزرگی که به رایگان در دسترس است به دست آید. من بسیار خشنودم که می‌بینم نقشه‌هایی از وایز که من منتشر کردم دارند به پرسش‌هایی پاسخ می‌دهند که تاکنون حتی از وجودشان خبر نداشتم.»

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

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

کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

galaxy - Twitter - Milky Way - central bulge - star - NASA - Wide-field Infrared Survey Explorer - WISE - Dustin Lang - Dunlap Institute - University of Toronto - infrared - interactive website - football - three-dimension - X structure, - Melissa Ness - postdoctoral - Max Planck Institute for Astronomy - Heidelberg - Germany - conference - Michigan - Astronomical Journal - disk galaxy - stellar bar - plane - peanut - merging event - Cosmic Background Explorer - COBE - Diffuse Infrared Background Experiment - Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics - 3-D - basketball - symmetrical bulge

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان