کهکشان بسیار دوردستی که با آرامش خود دانشمندان را شگفت‌زده کرده

* اخترشناسان به کمک آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) کهکشانی بی‌اندازه دوردست را آشکار کرده‌اند که به گونه‌ی شگفت‌انگیزی مانند راه شیری [آرام و قرص‌گون] است. نور این کهکشان در اثر گرانشِ یک کهکشان نزدیک‌تر همگراییده شده و نمای یک حلقه‌ی روشن تقریبا کامل را در آسمان پدید آورده است [حلقه‌ی اینشتین].

نور کهکشان بسیار دوردست اس‌پی‌تی۰۴۱۸-۴۷ در اثر گرانشِ یک کهکشان نزدیک‌تر همگراییده شده و چنان چه اینجا می‌بینید، نمای یک حلقه‌ی تقریبا کامل را در آسمان پدید آورده است.

یک کهکشان نویافته که در روزگار آغازین کیهان، به گونه‌ی شگفت‌انگیزی آرام است شاید بتواند پنداشت ما از چگونگی پیدایش کهکشان‌ها را دگرگون کند. به باور ما، بیشتر کهکشان‌های جوان در کیهانِ آغازین می‌بایست آشفته و پرآشوب بوده باشند، ولی کهکشان "اس‌پی‌تی-اس‌جی۰۴۱۸۳۹-۴۷۵۱.۹" یا تنها اس‌پی‌تی۰۴۱۸-۴۷، کهن‌ترین کهکشان از گونه‌ی خود که تاکنون توانسته‌ایم با واگشود (وضوح) بالا ببینیم این گونه نیست.

ما این کهکشان را در زمانی می‌بینیم که تنها ۱.۴ میلیارد سال از آغاز کیهان می‌گذشته، و بسیار دورتر و کم‌نورتر از آنست که بتوان جزییاتش را با یک تلسکوپ معمولی دید. سیمونا وجتی از بنیاد اخترفیزیک ماکس پلانک در آلمان به همراه همکارانش برای به تصویر کشیدن این کهکشان و سنجشِ چگونگی حرکت گازهای آن از پدیده‌ای به نام همگرایی گرانشی بهره جستند.

همگرایی گرانشی زمانی رخ می‌دهد که نور یک جرم دوردست در راهِ رسیدن به چشم ما، به گرد جرمی بزرگ و نزدیک‌تر خم شود. این نور در این فرآیند بزرگنمایی هم می‌شود، بنابراین با تبدیل این نور و پی گرفتن آن در گذشته، می‌توانیم تصویر آن جرم دوردست را به گونه‌ای به نسبت دقیق بازسازی کنیم. وجتی و همکارانش نور این کهکشان را دیدند که در اثر همگرایی گرانشی به گونه‌ای خم شده که یک حلقه‌ی تروشن قریبا کامل ساخته است. این دانشمندان نام "کهکشان لکه‌ی قهوه" را روی این کهکشان گذاشتند زیرا مانند لکه‌ای به نظر می‌رسد که از گذاشتن [و سپس برداشتنِ] لیوان قهوه روی میز به جا می‌ماند.

پژوهشگران به کمک یک ترفند مدل‌سازی رایانه‌ای تازه توانستند رد نور کهکشان اس‌پی‌تی۰۴۱۸-۴۷ را تا گذشته دنبال کنند و شکل واقعی آن را بازسازی نمایند که اینجا می‌بینید

وجتی میگوید: «این نخستین بارست که کهکشانی به این دوردستی می‌تواند با چنین دقتی دیده شود، و با توجه به چیزی که درباره‌ی فرگشت و دگرگونی کهکشان‌ها می‌پنداشتیم، این یافته‌ها برایمان بسیار غافلگیرکننده هم بود.» از آنجایی که کهکشان‌های جوانی مانند کهکشان لکه‌ی قهوه هنوز در گامی با فرآیندهای آتشینِ ستاره‌زایی به سر می‌برند، چشمداشت ما اینست که پرآشوب و آشفته هم باشند؛ ولی در این مورد که چنین نیست.

 

دانشمندان  پیکره‌ی واقعی اس‌پی‌تی۰۴۱۸-۴۷ و حرکت گازهایش را با بهره از داده‌های آلما بازسازی کردند و نشان دادند که این کهکشان یک کهکشان قرص‌گون با یک کوژ (برآمدگی) مرکزی است و مواد در آن به گرد مرکز می‌چرخند. گازهایی که در این چرخش دارند از ما دور می‌شوند به رنگ سرخ، و گازهایی که به سوی ما می‌آیند به رنگ آبی نشان داده شده‌اند.

بازسازی پیکره‌ی واقعی کهکشان اس‌پی‌تی۰۴۱۸-۴۷ و حرکت گازهایش نشان داد که یک کهکشان قرص‌گون با یک کوژ (برآمدگی) مرکزی است و مواد در آن به گرد مرکز می‌چرخند. گازهایی که در این چرخش دارند از ما دور می‌شوند به رنگ سرخ، و گازهایی که به سوی ما می‌آیند به رنگ آبی نشان داده شده‌اند.

وجتی میگوید: «این کهکشان بسیار آرام است، دارد به این شیوه‌ی بسیار خسته‌کننده می‌چرخد، بی‌آن که آشوب آنچنانی در آن رخ دهد.» این کهکشان بیشتر به کهکشان‌های بالغی که در کیهانِ نزدیک می‌بینیم می‌ماند تا آنچه که برای آغاز کیهان انتظار داریم. اگر کهکشان‌هایی مانند آن رایج باشند، پس شاید معنایش این باشد که ما روند فرگشت کهکشان‌ها یا کیهانِ آغازین را به آن اندازه که می‌پنداشتیم نمی‌شناسیم- شاید آشوب [در آن زمان] کمتر از چیزی بوده که مدل‌های ما پیش‌بینی می‌کنند.

گزارش این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر منتشر شده.

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

واژه نامه:
galaxy - SPT-SJ041839-4751.9 - SPT0418-47 - Simona Vegetti - Max Planck Institute for Astrophysics - Germany - gravitational lensing - lensing effect - coffee stain galaxy - star - Nature

منبع: نیوساینتیست
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان