شناسایی "ادغام کراکن"، بزرگترین ادغام در تاریخ کهکشان راه شیری
کهکشان راه شیری بیش از ۱۰۰ میلیارد ستاره دارد، ولی همه‌ی آنها را با درستکاری به دست نیاورده. راه شیری در ۱۲ میلیارد سال گذشته دستکم ۱۲ بار با کهکشانی در همسایگی‌اش برخورد کرده و آن را بلعیده، ستارگانش را از آنِ خود کرده و در خورشِ فزاینده‌ی خورشیدهای دزدی‌اش آمیخته است.
 |
| خوشه‌ی کروی ترزان ۵ در فاصله‌ی ۱۸۰۰۰ سال نوری زمین. اخترشناسان برای بازآفرینی ادغام‌های باستانی که راه شیری امروزه را ساختند به بررسی چنین خوشه‌هایی پرداخته‌اند |
با هر ادغامی، شکل، اندازه و حرکت کهکشانمان برای همیشه تغییر می‌کرد و سرانجام به مارپیچ آشنایی که امروزه می‌بینیم و می‌شناسیم تبدیل شد. اکنون در پژوهشی تازه که گزارش آن در شماره‌ی اکتبر ۲۰۲۰ ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده، پژوهشگران کوشیده‌اند این مارپیچ را باز کنند. گروه پژوهشگران با بهره‌گیری از هوش مصنوعی (آی‌ای) برای همخوان کردنِ خوشه‌های ستاره‌ای شناخته شده با سن، حرکت و همنهش شیمیایی‌شان، توانستند به شواهدی از پنج ادغام کهکشانیِ بزرگ-مقیاس (هر یک با حدود ۱۰۰ میلیون ستاره) که تاریخشان به بیش از ۱۰ میلیارد سال می‌رسید، و همچنین یک برخورد باستانی که هرگز پیش از این توصیف و منش‌نمایی نشده بود دست یافتند.
نویسندگان این پژوهش می‌گویند این برخورد نویافته با کهکشانی که "کهکشان کراکن" نامیده شده، نه تنها به کامل کردن تبارنامه‌ی رازگونه‌ی راه شیری کمک می‌کند، بلکه می‌تواند به اخترشناسان در ساختن چهره‌ی کهکشانمان در نخستین روزهای زندگی‌اش یاری برساند.
نویسنده‌ی اصلی پژوهش، دیدریک کرایسن که اخترشناس دانشگاه هایدبرگ آلمان است می‌گوید: «برخورد با کراکن باید مهم‌ترین ادغامی بوده باشد که راه شیری تجربه کرده. ادغام با کراکن ۱۱ میلیارد سال پیش رخ داد، زمانی که راه شیری چهار برابر کم‌جرم‌تر [از امروز] بود. در نتیجه، این برخورد می‌بایست چهره‌ی آن زمانِ راه شیری را واقعا دگرگون کرده باشد.»
کرایسن و همکارانش در این پژوهش از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای بررسی همه‌ی خوشه‌های کروی شناخته شده در راه شیری بهره گرفتند- خوشه‌های کروی گوی‌هایی پیر و چگال از ستارگانند که تا ۱ میلیون ستاره را که همگی تقریبا در یک زمان پدید آمده‌اند در بر دارند. کهکشان ما میزبانِ دستکم ۱۵۰ تا از این خوشه‌هاست که به باور اخترشناسان، "سنگواره‌ها"ی کهکشان‌هایی باستانی هستند که راه شیری در درازنای تاریخ بلند و گرسنه‌اش بلعیده بوده.
پژوهشگران یک الگوریتم هوش مصنوعی را برای شناسایی خوشه‌های کروی بر
پایه‌ی ویژگی‌های مشترک ستارگانشان آموزش دادند، و نخست الگوریتم را روی
هزاران کهکشان شبیه‌سازی شده اجرا کردند. هنگامی که الگوریتم توانست پیدایش،
فرگشت و نابودی خوشه‌های کروی در این کهکشان‌های خیالی را به دقت پیش‌بینی
کند، پژوهشگران هوش مصنوعی‌شان را آزادانه روی راه شیری تنظیم کردند.
 |
| تصویری از این پژوهش تازه که پنج ادغام بزرگ کهکشانی را که راه شیریِ امروزی را ساختند نشان می‌دهد |
الگوریتم با بهره از داده‌های کاوشگر فضاپیمایی گایا (که کامل‌ترین نقشه از راه شیری را به ما داده) توانست سن، حرکت، و همنهش شیمیایی خوشه‌های کرویِ شناخته شده در کهکشانمان را برای بازآفریدن ادغام کیهانی‌ای که آنها را به اینجا رسانده بررسی کند. بررسی این دانشمندان به پیش‌بینی دقیق چهار ادغامِ شناخته شده در گذشته‌ی راه شیری (از جمله ادغامی به نام سوسیس گایا که حدود ۹ میلیارد سال پیش چندین میلیارد ستاره را به کوژ کهکشانمان افزود) و همچنین ادغام کراکن که پیشتر ناشناخته بود انجامید.
و کراکن ادغامی هیولاوار بود. بر پایه‌ی یافته‌های این گروه پژوهشی، کراکن احتمالا بزرگترین و کهن‌ترین برخورد کهکشانی در تاریخ راه شیری بوده است. این برخورد زمانی رخ داد که راه شیری تنها جزیی از اندازه‌ی کنونی‌اش را داشته، و احتمالا ۱۳ خوشه‌ی کهکشانی را که امروز هم شناسایی‌پذیرند به کهکشانمان افزوده بوده. به گفته‌ی پژوهشگران، با این که ادغام سوسیس گایا در پایان نسبت به ادغام کراکن جرم خورشیدیِ بیشتری (هم‌ارزِ بیش از ۲۰ خوشه‌ی کروی) به راه شیری افزود، ولی کهکشانمان در زمان ادغام سوسیس به گونه‌ی چشمگیری بزرگ‌تر بود و به احتمال بسیار آمادگی کمتری برای تغییرات ساختاری بزرگ داشت.
این ادغامِ نویافته تنها تکه‌ی کوچکی از جورچین است. از آنجا که تاریخ پیدایش کهکشانی پر از این گونه برخوردهاست، پس به احتمال بسیار شمار بسیار فراوان‌تری از ادغام‌های کوچک هم در ساختن راه شیری‌ای که امروزه می‌شناسیم نقش داشته‌اند. اخترشناسان بر این گمانند که احتمالا دستکم ۱۵ ادغام دیگر، که هر یک حدود ۱۰ میلیون ستاره در بر داشته‌اند در گذشته‌ی کهکشانمان پنهان شده‌اند، و بازمانده‌های‌شان چشم به راهند تا در روده‌های کروی کهکشانمان یافته شوند.
کرایسن می‌گوید: «اکنون پسمانده‌های بیش از پنج نیای کهکشانی شناسایی شده.»«با تلسکوپ‌های کنونی و آینده باید بتوانیم [شواهد] همه‌ی آنها را بیابیم.»
اخترشناسان حدود ۳ یا ۴ میلیارد سال برای یافتن آنها زمان دارند. پس از این زمان، یک ادغام دگرگون‌ساز دیگر رخ خواهد داد، زمانی که همسایه‌مان، کهکشان زن در زنجیر یا آندرومدا که اکنون ۲.۵ میلیون سال نوری از ما دور است برخوردی گریزناپذیر با راه شیری انجام خواهد داد. همیشه این گونه نیست: همین که فکر می‌کنید دیگر یک کهکشان را شناخته‌اید، دگرگون می‌شود.
--------------------------------------------
تلگرام، توییتر، و اینستاگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
instagram.com/1star.7sky
واژه‌نامه:
منبع: لایوساینس
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر