نقشه‌برداری هابل از هاله غول‌پیکر کهکشان آندرومدا

 * بر پایه‌ی داده‌های تازه‌ی تلسکوپ فضایی هابل، هاله‌های کهکشانی هم بزرگ‌تر و هم پیچیده‌تر از چیزی هستند که دانشمندان پی برده بودند.

این تلسکوپ ارزشمند چشمش را به همسایه‌مان، کهکشان زن در زنجیر (آندرومدا) دوخت تا با بهره از ده‌ها اختروش گوناگون دوردست، از هاله‌ی آن نقشه بردارد. زن در زنجیر با نام رسمی ام۳۱ کهکشانی مارپیچی تقریبا هم‌اندازه‌ی کهکشان راه شیری و با حدود ۱ تریلیون ستاره است. از دید کیهانی بخواهیم بگوییم، این کهکشان با فاصله‌ی تنها ۲.۵ میلیون سال نوری، همسایه‌ی دیوار به دیوار ماست و بنابراین هابل می‌تواند هاله‌ی آن را با جزییاتی بی‌سابقه بررسی کند.

این تصویر در انداه‌ی بزرگ‌تر (۴.۶ مگ)

پژوهشگر ارشد، نیکلاس له‌نر که اخترفیزیکدان دانشگاه نوتردام در ایندیانا است در بیانیه‌ی ناسا گفت: «این یک آزمونِ به راستی یگانه است زیرا تنها آندرومدا است که می‌توانیم اطلاعاتی از هاله‌ی آن نه در راستای یکی دو خط دید، بلکه بیش از ۴۰ خط دید داشته باشیم. این برای ثبت پیچیدگی هاله‌ی یک کهکشان بیرون از راه شیری کاری پیشگامانه است.»

این خط دیدها به کمک سیاهچاله‌هایی فعال در قلب کهکشان‌هایی که آن سوی آندرومدا هستند پدید آمده‌اند. این اجرام که اختروش نامیده می‌شوند، نور بسیار درخشانی دارند و دانشمندان به جای این که خود هاله را بررسی کنند، کار ساده‌تر برایشان اینست که چگونگیِ درآشامش (جذب) بخشی از نور این اختروش‌ها توسط گازهای هاله را بررسی نمایند. از همین رو هابل چشم فرابنفش خود را به ۴۳ اختروش دوردست گوناگون پشت آندرومدا دوخت تا با آنالیز نور آنها، نقشه‌ای از گازهای کربن، سیلیسیم، و اکسیژنِ باردار در این هاله پدید بیاورد.

هاله‌ی کهکشان آندرومدا تنها یک هدف دم دستی نیست، بلکه به باور دانشمندان، با توجه به همانندی‌های میان کهکشان خودمان با این همسایه‌ی کیهانی، هاله‌اش می‌تواند چیزهایی درباره‌ی هاله‌ی راه شیری که بررسی‌اش از درونِ کهکشان کار سختی‌ست به ما بیاموزد.

سامانتا برک، یکی از این پژوهشگران از دانشگاه ییل در کنتیکت می‌گوید: « شناخت هاله‌های گازی غول‌پیکر پیرامون کهکشان‌ها بسیار مهم است. این ذخیره‌ی گازی دربردارنده‌ی سوخت برای ستاره‌زایی‌های آینده درون کهکشان، و همچنین دربردارنده‌ی برون‌ریزی‌های رویدادهایی مانند ابرنواخترها است. هاله سرشار از سرنخ‌هایی درباره‌ی گذشته و آینده در روند فرگشت کهکشان است، و ما سرانجام توانسته‌ایم آن را با جزییاتی بسیار خوب در نزدیک‌ترین همسایه‌ی کهکشانی‌مان بررسی کنیم.»

این پژوهشگران دریافتند که خود هاله بسیار فراتر از آنچه انتظار می‌رفت در فضا گسترده شده -تا ۱.۳ میلیون سال نوری از کهکشان به بیرون- و در برخی نقاط تا ۲ میلیون سال نوری. به گفته‌ی ناسا، اگر چشم انسان می‌توانست آن را ببیند تا سه برابر ملاقه‌ی خرس بزرگ (هفت برادران) را در آسمان می‌پوشاند. روشن‌تر بخواهیم بگوییم، هاله‌ی آندرومدا بیش از نیمی از فاصله‌ی میان این کهکشان و راه شیری را می‌پوشاند، یعنی به هاله‌ی کهکشان ما تنه می‌زند.

نموداری از اختروش‌های پشت هاله‌ی کهکشان آندرومدا که تلسکوپ هابل برای نقشه‌برداری این هاله از آنها بهره جست

این پژوهش تازه همچنین نشان داده که ساختار هاله‌ی آندرومدا پیچیده‌تر از چشمداشت‌های گذشته است و دو لایه‌ی جداگانه دارد. له‌نر می‌گوید: «ما دریافتیم که پوسته‌ی درونی که تا حدود نیم میلیون سال نوری گستردده شده بسیار پیچیده‌تر و پویاتر است.»«پوسته‌ی بیرونی یکدست‌تر و داغ‌تر است.»

له‌نر و همکارانش بر این گمانند که ساختار دو-بخشیِ هاله‌ی آندرومدا می‌تواند دستاورد انفجارهای ابرنواختری درون قرص اصلی آندرومدا باشد که  اثر چشمگیرتری روی بخش درونیِ هاله داشته و آن را برانگیخته‌اند تا بخش بیرونی. ابرنواخترها همچنین یک سازوکار کلیدی برای پراکندن عنصرهای سنگین -مانند آنچه در این پژوهش شناسایی شده- در گستره‌ی کیهانند.

این دانشمندان بر توانمندی هابل در دیدن نور فرابنفش تکیه داشتند- توانمندی‌ای که در تلسکوپ‌های فضایی کنونی کمیاب است. ولی حتی هابل هم تنها می‌تواند چنین نقشه‌ی  پرجزییاتی از هاله‌های کهکشان‌های بسیار نزدیک به دست بیاورد؛ بیشتر کهکشان‌های دیگر به اندازه‌ی کافی اختروش پنهان پشت سرشان ندارند که تلسکوپ بتواند رویشان کانونی شود.

ولی اگر تنها بخواهیم نگاهی خوب به یک هاله‌ی کهکشانی بیندازیم، آن هم می‌تواند هاله‌ای باشد که با هاله‌ی کهکشان خودمان همپوشانی دارد. برای آندرومدا هم سرانجام به آن نزدیک‌تر خواهیم شد [و هاله‌هایمان بیشتر همپوشانی پیدا خواهند کرد-م] زیرا این دو کهکشان دارند به آرامی به سوی هم می‌آیند و تا چند میلیارد سال دیگر با هم سرشاخ خواهند شد.

گزارش این پژوهشگران در شماره‌ی ۲۷ اوت آستروفیزیکال جورنال منتشر شده.

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

واژه‌نامه:
galactic halo - Hubble Space Telescope - Andromeda galaxy - quasar - M31 - spiral galaxy - Milky Way galaxy - Nicolas Lehner - University of Notre Dame - Indiana - black hole - charged - carbon - silicon - oxygen - Samantha Berek - Yale University - Connecticut - star formation - supernova - Big Dipper - element - ultraviolet - The Astrophysical Journal

منبع: اسپیس دات کام
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان