چرخش کهکشانهای "اَبَر-مارپیچی" سریع‌تر از پیش‌بینی‌هاست
کهکشانهای مارپیچی هر چه بزرگ‌تر باشند سریع‌تر می‌چرخند. این واقعیتی‌ست که برای اخترشناسان شناخته شده. ولی در چند سال گذشته پژوهشگران رده‌ی تازه‌ای از کهکشانهای مارپیچی هیولاپیکر را یافته‌اند که "اَبَر-مارپیچی"ها (super spirals) نام گرفته‌اند.
 |
ردیف بالا تصاویر تلسکوپ فضایی هابل از سه
کهکشان مارپیچی که جرم هر یک چند برابر راه شیری است را نشان میدهد. ردیف پایین تصویرهای
گرفته شده در "پیمایش آسمانی دیجیتال اسلون" از سه کهکشان مارپیچی بسیار
بزرگ‌تر را نشان میدهد، مارپیچی‌هایی به اندازه‌ای بزرگ که در رده‌ی
"اَبَرمارپیچی‌ها" جای گرفته‌اند و جرم هر یک به ۱۰ تا ۲۰ برابر جرم راه
شیری می‌رسد. کهکشان پایین، سمت راست با نام "۲ام‌اف‌جی‌سی ۰۸۶۳۸"
پرجرم‌ترین کهکشان مارپیچی‌ای است که تا به امروز شناخته شده، با یک
هاله‌ی ماده‌ی تاریک به جرم دستکم ۴۰ تریلیون خورشید.اخترشناسان با
سنجیدن سرعت چرخش بخش‌های بیرونی این مارپیچی‌ها میزان ماده‌ی تاریکشان را
اندازه گرفتند. آنها پی بردند که ابرمارپیچی‌ها بسیار سریع‌تر از چیزی که
بر پایه‌ی جرم دیدارپذیرشان پیش‌بینی شده بود می‌چرخند. این سرعت آنها می تواند به دلیل هاله‌ی ماده‌ی تاریکی باشد که آنها را در بر گرفته.
|
و اکنون در یافته‌ای غافلگیرکننده که گزارش آن در آستروفیزیکال جورنال لترز منتشر شده، اخترشناسان می‌گویند این ابر-مارپیچی‌ها در حقیقت از چیزی که بر پایه‌ی پیکره‌ی دیدارپذیرشان (ماده‌ی معمولی آنها) پیش‌بینی شده بود هم سریع‌تر می‌چرخند. در سریع‌ترینِ آنها، سرعت ستارگان به ۲ میلیون کیلومتر بر ساعت هم می‌رسد. بر پایه‌ی برخی برآوردها، این تقریبا سه برابر سریع‌تر از سرعت چرخش خورشید خودمان به گرد مرکز کهکشان راه شیری است.
این بدان معناست که نسبت ماده‌ی تاریک به ماده‌ی معمولی در این کهکشان‌ها بیشتر از مارپیچی‌های کوچک‌تری مانند راه شیری است، که باعث سرعت چرخشِ بیشترِ آن شده. این کشف یک چیز دیگر را هم نشان میدهد: بیشترین اندازه‌ای که یک کهکشان مارپیچی می‌تواند داشته باشد.
بزرگ‌ترین کهکشانهای مارپیچی
اخترشناس پاتریک اوگل به هنگام بررسی درخشان‌ترین کهکشانهای ثبت شده در پیمایش‌های کهکشانی به ابر-مارپیچی‌ها برخورد: کهکشانهای مارپیچی‌ای که ماده‌ی دیدارپذیرشان ۱۰ تا ۲۰ برابر راه شیری بود. بزرگ‌ترین و درخشان‌ترین کهکشانهای کیهان کهکشانهای بیضیگونِ کپه‌ای هستند نه مارپیچی‌های چرخان، از همین رو این کشف غافلگیرکننده بود.
اوگل می‌گوید: «پنداشت‌ها بر این بوده که کهکشانهای مارپیچی تا پیش از به پایان بردن سوخت ستاره‌زایی‌شان به هر دلیلی، نمی‌توانند بزرگ‌تر از راه شیری بشوند.» اوگل رهبر این پژوهش از بنیاد علوم تلسکوپ فضایی در مریلند است
او و دیگر اخترشناسان ویژگی‌های این ابرمارپیچی‌ها را اندازه گرفتند و از این که با چنین سرعتی می‌چرخند شگفت‌زده شده.
هنگامی که جرمی به گرد جرمی دیگر می‌چرخد، سرعت مداری‌اش بستگی به جرم آن جسم مرکزی دارد. چه سیاره‌ای دور یک ستاره بگردد و چه ستاره‌ای دور مرکز کهکشان بگردد، در هر صورت هر چه جسم مرکزی پرجرم‌تر باشد، سرعت مداری جسم بیرونی بیشتر خواهد بود.
بیشتر کهکشانهای مارپیچی دارای سرعت چرخشی متناسب با مقدار ماده‌ی دیدارپذیرشان هستند (ستارگان، سیاره‌ها، گازها و ...). ماده‌ی تاریک هم نقش و سهمی در این سرعت دارد، ولی مقدار خود ماده‌ی تاریک هم متناسب با مقدار ماده‌ی دیدارپذیر است، بنابراین سرعت چرخش همچنان متناسب با ماده‌ی دیدارپذیر می‌ماند.
ولی ابرمارپیچی‌ها بسیار سریع‌تر از چیزی که اخترشناسان بر پایه‌ی جرم دیدارپذیر آنها پیش‌بینی کرده بودند می‌چرخند، یعنی عملا نسبت ماده‌ی تاریکِ آنها بسیار بالاتر از ماده‌ی دیدارپذیرشان است. به گمان اوگل و گروهش، در پرجرم‌ترین کهکشانهای مارپیچی، انباشت ماده‌ی تاریک احتمالا جلوی ساختن ستارگان بیشتر را می‌گیرد. بنابراین با وجود این که آنها به توده‌های (هاله‌های) بزرگ‌تری از ماده‌ی تاریک نگاه می‌کنند، ولی احتمالا مارپیچی‌هایی که به همان نسبت بسیار بزرگ‌تر هستند را در آنها نخواهند دید [یعنی احتمالا ماده‌ی تاریک که ابرمارپیچی‌ها را در بر گرفته بسیار بزرگ است، ولی ماده‌ی دیدارپذیرش به نسبت آن رشد نکرده و بزرگ نیست-م].
از دید اوگل، این کشف [نشان‌دهنده‌ی] یک روش هیجان‌انگیز برای بررسی چگونگیِ رفتار ماده‌ی تاریک و اثر آن بر کیهان است. او می‌خواهد در آینده رصدهایی انجام دهد تا بزرگی واقعی این ابرمارپیچی‌ها را بررسی کرده و چگونگی پیدایش آنها را بیشتر بشناسد.
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه نامه:
spiral galaxy - super spiral - The Astrophysical Journal Letters - sun - dark matter - Milky Way - Patrick Ogle - elliptical galaxy - Space Telescope Science Institute - Maryland - planet - star - Hubble - Sloan Digital Sky Survey - 2MFGC 08638
منبع: Astronomy.com
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
2 دیدگاه شما:
مانندهمیشه عالی بود.
سپاسگزارم از مهرتون
ارسال یک نظر