نمای زیبای یک کهکشان دوردست از پشت یک "تلسکوپ کیهانی"

* عدسی‌های گرانشی نمایی مارگونه از یک کهکشان دوردستِ "خاموش" به اخترشناسان داده‌اند، آن هم در روزگاری که بیشتر کهکشان‌ها به شدت ستاره‌زا بوده‌اند.

کهکشان eMACSJ1341-QG-1 که مرزش با خط زرد نشان داده شده، تصویرش در اثر همگرایی گرانشی دچار اعوجاج شده و نمایی کشیده و مارگونه پیدا کرده. نور آن با گذر از کنار یک خوشه‌ی کهکشانی پرجرم کج شده و ۳۰ برابر آن را بزرگ‌تر نمایانده. در چارچوب پیوست، نمای واقعی این کهکشان خاموش و دوردست را بدون تاثیر همگرایی گرانشی می‌بینیم.

هر چه جرمی دورتر باشد، از چشم ما نمایی کوچک‌تر دارد. اخترشناسان برای دیدن و بررسی این گونه اجرام دوردست تلسکوپ‌های بزرگی ساخته‌اند، ولی گاهی خود کیهان پا پیش می‌گذارد و از راه فرآیندی به نام همگرایی گرانشی، یک "تلسکوپ" طبیعی ویژه‌ی خود می‌سازد. هر ماده‌ای که میان ما و آن جرم دوردست باشد، از تک ستارگان گرفته تا خوشه‌های کهکشانی، می‌توانند مانند یک عدسی گرانشی رفتار کرده و با خم کردن نور اجرام دورتر که در حالت معمولی شاید سخت دیده شده یا حتی اصلا دیده نشوند، تصویری بزرگ‌تر و روشن‌تر پدید بیاورند. این همان چیزی بود که برای eMACSJ1341-QG-1 رخ داد- یک کهکشان دوردست که در اثر گرانش یک خوشه‌ی کهکشانیِ نزدیک‌تر، ۳۰ برابر بزرگ‌تر شده و چشم‌اندازی بی‌مانند از ساختار خود برای اخترشناسان فراهم کرده.

نور کهکشان eMACSJ1341-QG-1 از روزگاری می‌آید که تنها حدود چهار میلیارد سال از عمر کیهان می‌گذشته. این یک کهکشان خفته است که دیگر از ذخیره‌ی گاز و غبارش ستاره‌ی تازه‌ای نمی‌سازد. اگرچه eMACSJ1341-QG-1 دورترین نمونه‌ی دیده شده از چنین کهکشان‌هایی نیست، ولی بیشتر از همه‌ی نمونه‌هایی که تاکنون دیده‌‌ایم بزرگنمایی شده و روشن‌تر از همه‌ی آنها دیده می‌شود. این کشف که گزارشش در نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال لترز منتشر شده، دستاورد کار گروهی از اخترشناسان به رهبری هرالد ابلینگ از بنیاد اخترشناسی دانشگاه هاوایی است. وی درگزارش رسانه‌ای گفت: «ما به طور ویژه در پی یافتن خوشه‌های بی‌اندازه پرجرمی هستیم که مانند تلسکوپ‌های طبیعی رفتار می‌کنند و تاکنون چندین مورد همگرایی گرانشی جالب را نیز کشف کرده‌ایم. ولی این یکی با دیگران تفاوت دارد زیرا توان بزرگنمایی شدید خوشه‌ی کهکشانی eMACSJ1341.9-2441 به ما اجازه‌ی بررسی دقیق یک کهکشان از گونه‌ای بسیار کمیاب را داده.»

کمیاب بودن eMACSJ1341-QG-1 از این جهت است که بسیار آرام و خفته است، آن هم در روزگاری که کیهان بسیار جوان‌تر از امروز بوده. در آن دوران، کهکشان‌ها بسیار در ستاره‌زایی فعال بودند، برخلاف بیشتر کهکشان‌های امروزی که آرامند. یکی از اعضای گروه به نام میکل استوکمان از دانشگاه کپنهاگ می‌گوید: «به کهکشان‌های دورتر که نگاه می‌کنیم، به گذشته‌ی دورتر می‌رویم، بنابراین اجرامی را می‌بینیم که جوان‌ترند و نباید هنوز ذخیره‌ی گازشان را به پایان برده باشند. بررسی این که چرا این کهکشان به این زودی ستاره‌زایی را متوقف کرده می‌تواند سرنخ‌های کلیدی درباره‌ی فرآیندهای حاکم بر فرگشت و دگرگونی کهکشان‌ها برای ما فراهم کند.»

همگرایی گرانشی زمانی رخ می‌دهد که نور یک جرم دوردست در راه رسیدن به چشم ما، توسط گرانش یک جرم نزدیک‌تر (برای نمونه یک خوشه‌ی کهکشانی) خم می‌شود. دستاورد این فرآیند یک تصویر بزرگ‌تر و کجنمایی شده از جرم دوردست خواهد بود.

 همگرایی گرانشی، پدیده‌ای که اینشتین وجودش را پیش بینی کرده بود، به اخترشناسان امکان می‌دهد تا هر چیزی، از فراسیاره‌ها (سیاره‌های فراخورشیدی) گرفته تا کهکشان‌های کهن را بررسی کنند. آنها نه تنها تصویری بزرگ‌تر از اجرامی که دور از دسترس تلسکوپ‌ها هستند می‌آفرینند، بلکه آگاهی‌هایی درباره‌ی جرم میانجی که نقش عدسی گرانشی را بازی کرده نیز به ما می‌دهند، از جمله درباره‌ی میزان انبوهی و پراکندگی جرم در خوشه‌های کهکشانی، و همچنین سنجش مقدار ماده‌ی تاریکِ درونشان. خوشه‌ی eMACSJ1341.9-2441 تنها یکی از چندین خوشه‌ی کهکشانی بزرگیست که برای شناخت کیهان دور و نزدیک به اخترشناسان کمک کرده.

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

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

gravitational lensing - star - galaxy cluster - gravitational lens - eMACSJ1341-QG-1 - galaxy - Astrophysical Journal Letters - Harald Ebeling - Institute for Astronomy - University of Hawaii - eMACSJ1341.9-2441 - Mikkel Stockmann - University of Copenhagen - forming star - Einstein

منبع: astronomy.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان