کهکشانهایی پیر ولی نابالغ

* تلسکوپ فضایی هابل ناسا دو کهکشان کوتوله را یافته که از یک بیابان گسترده‌ی کیهانی به "ابرشهری" پر از کهکشان‌ کوچیده‌اند. این دو که میلیاردها سال را در آرامش و خاموشی گذرانده بودند اکنون آماده‌اند تا با توفانی از ستاره‌زایی یک میهمانی آتشین برپا کنند.

اریک تولرود از بنیاد علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور مریلند می‌گوید: «این عکس‌های هابل می‌تواند به ما نشان دهد که کهکشان‌های کوتوله‌ی امروزی در روزگاران گذشته چه نمایی داشته‌اند. بررسی این دو و دیگر کهکشان‌های همانندشان می‌تواند سرنخ‌های بیشتری درباره‌ی پیدایش و فرگشت کهکشان‌های کوتوله به ما بدهد.»

رصدهای هابل نشان می‌دهند که این دو کهکشان‌ -با نام "ماهی اِی" و "ماهی بی" (Pisces A و Pisces B)- کهکشان‌هایی دیررس هستند (دیر بالغ شده‌اند) زیرا بیشتر روزگارشان را در "تُهیک محلی" (Local Void) گذرانده‌‌اند، ناحیه‌ای از کیهان در همسایگی گروه محلی که خالی از کهکشان است. پهنای تُهیک محلی حدود ۱۵۰ میلیون سال نوری است.

تلسکوپ فضایی هابل ناسا نور ستارگان تازه‌ای را در این دو کهکشان کوچک و باستانی به نام "ماهی اِی" و "ماهی بی" را دریافت کرده. این کهکشان‌های کوتوله میلیاردها سال را در تنهایی سپری کرده و تنها اکنون دارند ستارگان تازه می‌سازند. این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر

کشش گرانشی پیوسته‌ای که از سوی ابرشهر کهکشانی بر این دو کوتوله‌ی گوشه‌گیر و انزواطلب وارد می‌شده سرانجام آنها را به درون ناحیه‌ای پرجمعیت با گازهای میان‌کهکشانی چگال‌تر کشانده. یک نظریه اینست که در این محیط پُرگاز، همچنان که کهکشان‌ها در مناطق چگال‌تر پیشروی می‌کنند، گازهای میان‌کهکشانی بر سرشان باریده و فرآیند ستاره‌زایی را در آنها آغاز کرده. نظریه‌ی دیگر می‌گوید این دو احتمالا با یک رشته‌ی (افروزه‌ی) گازی برخورد کرده‌اند و این باعث چگالش و فشرده شدن گازهای درونشان و آغاز ستاره‌زایی در آنها شده است. گروه تولرود تعیین کردند که این اجرام اکنون در لبه‌ی یک افروزه‌ی گازی و چگال در نزدیکی خودمان جای دارند. هر یک از این دو کهکشان‌ حدود ۱۰ میلیون ستاره دارد.

کهکشان‌های کوتوله بلوک‌های ساختمانی هستند که میلیاردها سال پیش، در آغاز کیهان، کهکشان‌های بزرگ را ساختند. این دو کوتوله که بیشتر تاریخ کیهان را در یک بیابان برهوت فضا سپری کرده بودند، از آن دوره‌ی شلوغ ساخت و ساز دور بوده‌اند.

کهکشان کوتوله‌ی ماهی اِی.
تصویر بزرگ‌تر (۳.۴ مگابایت)

تولرود توضیح می‌دهد: «این کهکشان‌ها شاید بیشتر تاریخ خود را در تهیک فضا گذرانده باشند. در این صورت، محیط تهیک باعث کاهش سرعت فرگشتشان شده. چیزی که نشان از زندگی گذشته‌ی آنها در تهیک فضا می‌دهد اینست که محتوای هیدروژن آنها تا اندازه‌ای بیش از کهکشان‌های همانندشان است. در گذشته، انباشت‌های هیدروژن کهکشان‌ها -سوخت موردنیاز برای ستاره‌زایی- بیش از امروز بوده. ولی این کهکشان‌ها گویا به جای این که مواد غنی‌ترِ کهکشان‌های امروزی (عنصرهای سنگین‌تر) را داشته باشند، محتوای هیدروژن آغازین خود را دست نخورده نگه داشته‌اند که این به دلیل پیشینه‌ی ملایم‌ترِ آنها در ستاره‌زایی است. این کهکشان‌ها همچنین نسبت به کهکشان‌های ستاره‌زای معمولی در محله‌ی کهکشانی‌ بسیار جمع و جورترند.»

این دو کهکشان کوتوله کوچک و کم‌نورند، به همین دلیل یافتنشان بی‌لندازه دشوار است. اخترشناسان آنها را به هنگام یک پیمایش ویژه برای اندازه‌گیری محتوای هیدروژن کهکشان راه شیری با تلسکوپ‌های رادیویی یافتند. در این پیمایش هزاران توده‌ی کوچک از گاز هیدروژن چگال به تصویر کشیده شد. بیشتر آنها درون کهکشان خودمان بودند، ولی دانشمندان ۳۰ تا ۵۰ تا از این توده‌ها را به عنوان کهکشان‌های احتمالی شناسایی کردند. پژوهشگران با بهره از تلسکوپ WIYN در آریزونا ۱۵ تا از امیدبخش‌ترین نامزدها در این فهرست را در نور دیدنی (مریی) بررسی کردند. گروه تولرود بر پایه‌ی این رصدها دو تا که بیش از همه احتمال می‌رفت کهکشان‌هایی در این نزدیکی باشند را برگزیده و آنها را به کمک دوربین پیمایشی پیشرفته‌ی تلسکوپ هابل بررسی کردند. چشم تیزبین هابل به اخترشناسان کمک کرد دریابند که هر دوی این اجرام -ماهی ای و ماهی بی- کهکشان‌هایی کوتوله‌اند.

کهکشان کوتوله‌ی ماهی بی.
تصویر بزرگ‌تر (۳.۹ مگابایت)

تلسکوپ هابل برای بررسی کهکشان‌های کوتوله‌ی کم‌نور و نزدیک ابزاری مناسب است زیرا وضوح بالای آن می‌تواند تک ستاره‌ها را جدا از هم به تصویر بکشد و به اخترشناسان در برآورد فاصله‌ی کهکشان‌ها کمک کند. اندازه‌گیری فاصله‌ی یک کهکشان برای سنجش میزان درخشش آن مهم است و همچنین در این مورد، برای برآورد فاصله‌ی این دو کهکشان از تهیک  فضا نیز اهمیت دارد. "ماهی ای" حدود ۱۹ میلیون سال نوری، و "ماهی بی" حدود ۵۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارند. با دانستن جایگاه این دو کهکشان، دانشمندان توانستند به کمک بررسی رنگ ستارگانشان رد ستاره‌زایی در تاریخ هر دو را دنبال کنند. هر یک از آنها حدود ۲۰ تا ۳۰ ستاره‌ی آبی درخشان دارد- نشانه‌ی این که ستارگانی بسیار جوان، با سن کمتر از ۱۰۰ میلیون سالند. به برآورد گروه تولرود، کمتر از ۱۰۰ میلیون سال پیش نرخ ستاره‌زایی این دو کهکشان دو برابر شد. و در پایان، با تبدیل شدن احتمالی این دو به ماهواره‌های یک کهکشان بسیار بزرگ‌تر، نرخ ستاره‌زاییشان هم دوباره کُند شد.

تولرود می‌گوید: «حتی شاید روند ستاره‌زایی این کهکشان‌ها به کلی متوقف شود، زیرا دیگر گازهای تازه‌ای برای ساختن ستاره به آنها نخواهد رسید و ناچار خواهند شد گازهایی که درونشان مانده را مصرف کنند. ولی به سادگی نمی‌شود گفت چنین چیزی کِی رخ خواهد داد، پس منطقی است که حدس بزنیم ستاره‌زایی آنها دستکم برای مدت کوتاهی افزایش بیابد [به دلیل مصرف ته‌مانده‌ی گازهای خودشان].»

گروه تولرود امیدوارند که به کمک هابل کهکشان‌های بیشتری از این دست پیدا کنند. خود وی نیز برآنست تا با بهره از تلسکوپ پیمایشی پان استارز (PanSTARRS)، کهکشان‌های کوتوله‌ی احتمالی را جستجو کند. تلسکوپ‌های گسترده-پیمای آینده، مانند تلسکوپ پیمایش گسترده‌ی همدید (LSST) در شیلی و تلسکوپ رادیویی بزرگ چین هم باید بتوانند بسیاری از این همسایگان کهکشانی کوتوله‌مان را شناسایی کنند.

یافته‌های این گروه در شماره‌ی ۱۱ اوت آستروفیزیکال جورنال منتشر شده.

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

کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

NASA - Hubble Space Telescope - dwarf galaxy - firestorm - Erik Tollerud - Space Telescope Science Institute - Baltimore - Maryland - Pisces A - Pisces B - Local Void - intergalactic gas - filament - hydrogen - star - star formation - radio telescope - Milky Way - WIYN telescope - Arizona - Advanced Camera for Surveys - Earth - Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System survey - PanSTARRS - Large Synoptic Survey Telescope - LSST - The Astrophysical Journal

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان