کهکشان ما ۶ میلیون سال پیش یک اختروش بوده

امروزه مرکز کهکشان راه شیری جای آرامی است، با سیاهچاله‌ای غول‌پیکر که به خواب رفته و هر از گاهی بیدار می‌شود، توده‌ی کوچکی گاز هیدروژن می‌بلعد و دوباره می‌خوابد. ولی همیشه این چنین نبوده. بر پایه‌ی یک پژوهش تازه‌، ۶ میلیون سال پیش، زمانی که نخستین نیاکان شناخته شده‌ی انسان به نام Homininها یا انسان‌تباران روی زمین زندگی می‌کردند، هسته‌ی کهکشانمان فورانی شدید و خشمگین کرده بود. شواهد این فعالیت در پژوهشی به دست آمد که برای جستجوی جرم گمشده‌ی کهکشان انجام شد.

برداشت هنری از کهکشان راه شیری در ۶ میلیون سال پیش، به هنگام یک دوره‌ی "اختروشی". این دوره‌ی فعالیت باعث شد حباب گازی نازکی که اینجا به رنگ نارنجی نشان داده شده از مرکز کهکشان بیرون بزند. این حباب اکنون تا شعاع ۲۰ هزار سال نوری گسترده شده. بیرون از حباب، یک "مه" فراگیر از گاز چند میلیون درجه‌ای وجود دارد که می‌تواند همان ماده‌ی گمشده‌ی کهکشان، به جرم ۱۳۰ میلیارد برابر خورشید باشد.

سنجش‌ها نشان می‌دهند که راه شیری حدود ۱ تا ۲ تریلیون برابر خورشید جرم دارد. حدود پنج ششم این جرم از گونه‌ی ماده‌ی نادیدنی و اسرارآمیز تاریک است. یک ششم باقی‌مانده‌ که ۱۵۰ تا ۳۰۰ میلیارد برابر خورشید است، از گونه‌ی ماده‌ی معمولیست. ولی اگر همه‌ی ستارگان، گازها و غباری که می‌توانیم ببینیم [ماده‌ی معمولی] را با هم جمع بزنیم به جرمی حدود ۶۵ میلیارد برابر خورشید می‌رسیم. به نظر می‌رسد بقیه‌ی این ماده‌ی معمولی که از نوترون‌ها، پروتون‌ها و الکترون‌ها تشکیل شده گم شده است.

فابریزیو نیکاسترو، نویسنده‌ی اصلی پژوهش، همکار پژوهشی در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین (CfA) و اخترفیزیکدان در بنیاد ملی اخترفیزیک ایتالیا (INAF) می‌گوید: «ما یک بازی قایم-باشک کیهانی انجام دادیم. از خودمان پرسیدیم این جرم گمشده کجا می‌تواند پنهان شده باشد؟»

وی در ادامه می‌گوید: «ما عکس‌های پرتو X در بایگانی فضاپیمای XMM-نیوتن را بررسی کردیم و دریافتیم که این جرم گمشده به حالت یک مِه گازی با دمای میلیون‌ها درجه است که در فضای کهکشان پخش شده. این مه پرتوهای X را از چشمه‌های دورتر در پس‌زمینه می‌آشامد (جذب می‌کند).»

اخترشناسان به کمک مقدارِ این جذبِ پرتو X، مقدار ماده‌ی معمولی موجود و چگونگی پراکندگی آن را محاسبه کردند. آنها برای این محاسبه، مدل‌های رایانه‌ای را به کار بردند ولی پی بردند که مدل‌هایی با پراکندگی هموار و یکدستِ گاز نمی‌تواند با مشاهدات سازگار شود. در عوض آنان پی بردند که در مرکز کهکشان راه شیری یک "حباب" (یک حفره) وجود دارد که تا دو سوم فاصله‌ی مرکز کهکشان تا زمین گسترده شده. بیرون از حباب، یک "مه" فراگیر از گاز چند میلیون درجه‌ای وجود دارد که می‌تواند همان ماده‌ی گمشده‌ی کهکشان، به جرم ۱۳۰ میلیارد برابر خورشید باشد.

درست کردن این حبابِ تقریبا تهی نیاز به انرژی بسیار هنگفتی دارد. به گمان پژوهشگران، این انرژی را ابرسیاهچاله‌ی کهکشان در زمانی که داشته تغذیه می‌شده فراهم کرده [در واقع این انرژی دستاورد دوره‌ای از فعالیت این سیاهچاله در گذشته است-م]. زمانی در گذشته که ابرسیاهچاله داشته حجمی از گاز را می‌بلعیده، گازهای دیگر را با سرعت ۱۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه به بیرون پرتاب کرده بوده.

اکنون پس از شش میلیون سال، موج شوکی که در آن دوره‌ی فعالیت پدید آمده بود تا ۲۰ هزار سال نوری را در فضا پیموده و در این مدت، ابرسیاهچاله‌ی مرکزی هم خوراکش (گازهای پیرامونش) را تمام کرده و دوباره به خواب رفته است.

وجود ستارگانی ۶ میلیون ساله نزدیک مرکز کهکشان این نمودار زمانی را تایید می‌کند. این ستارگان از بخشی از همان موادی شکل گرفته‌اند که زمانی داشته به سوی ابرسیاهچاله می‌رفته.

یکی از نویسندگان پژوهش به نام مارتین الویس از CfA می‌گوید: «شواهد گوناگون به خوبی با هم می‌خوانند. این گام فعالیت ۴ تا ۸ میلیون سال ادامه داشته که برای یک اختروش مناسب به نظر می‌رسد.»

مشاهدات و مدل‌های رایانه‌ای مربوط به آنها هم نشان می‌دهند که جرم این گاز داغِ چند میلیون درجه‌ای می‌تواند به حدود ۱۳۰ میلیارد جرم خورشیدی برسد. بنابراین همین می‌تواند به ما نشان دهد که جرم گمشده‌ی کهکشان کجا رفته: این گاز پنهان نشده، بلکه داغ‌تر از آنست که دیده شود.

فضاپیمای "پیمایشگر پرتو X" یا X-ray Surveyor که قرار است در آینده راهی فضا شده و ماموریت خود را آغاز کند می‌تواند به یافته‌های بیشتری در این باره دست بیابد. این فضاپیما توانایی آن را خواهد داشت که با رصد چشمه‌های کم‌نورتر، از این حباب نقشه بردارد و با دیدن جزییات دقیق‌تر، آگاهی‌های بیشتری درباره‌ی جرم گمشده‌ی کهکشان به دست آورد. رصدخانه‌ی پرتو X آتنای سازمان فضایی اروپا که در سال ۲۰۲۸ آغاز به کار خواهد کرد هم در این زمینه به دانشمندان کمک خواهد کرد.

گزارش این پژوهش برای انتشار در آستروفیزیکال جورنال پذیرفته شده و اکنون در اینترنت در دسترس است.

در همین زمینه: * آیا کهکشان راه شیری می تواند به یک اختروش تبدیل شود؟

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

به کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Milky Way galaxy - supermassive black hole - hydrogen - hominin - Earth - core - Sun - dark matter - solar mass - neutron - proton - electron - Fabrizio Nicastro - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA - Italian National Institute of Astrophysics - INAF - X-ray - XMM-Newton - fog - computer model - bubble - Earth - black hole - shock wave - hibernation - galactic center - Martin Elvis - quasar - X-ray Surveyor - European Space Agency - Athena X-ray Observatory -

منبع: sciencedaily

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان