در میان همه اسرار فضایی، تشکیل بزرگترین کهکشان های جهان یکی از اسرارآمیزترین معماها است، اما تحقیقات جدید ستارهشناسان را یک قدم به کشف این معما نزدیکتر کرده است. مطالعهای که در مجله نیچر منتشر شده است، جزئیات فرآیندی را ارائه میکند که کهکشانهای عظیمی را به وجود آورد که میتواند به کشف تکامل جهان از آغاز زمان، کمک کند. این مطالعه ما حصل همکاری بین دانشگاه ساوتهمپتون، رصدخانه کوه بنفش چین، آکادمی علوم چین و چندین موسسه دیگر است که محل تولد کهکشان های بیضوی را رصد کرده و دریافتند که برخوردهای کهکشانی کلید شکل گیری آنها بوده است.
این کهکشان ها اغلب شکلی گرد یا بیضی دارند و کمتر به شکل کهکشان های مارپیچی پرنورتر و دیسک دیده می شوند که به خاطر «بازوهای» خود که در گاز و ستاره های جوان فراوان هستند، شناخته می شوند. کهکشان های بیضوی، با گاز و غبار کمتر، عموماً حاوی ستارگان پیرتر هستند. علیرغم ظاهر ساده تر آنها در مقایسه با کهکشان های مارپیچی، مانند کهکشان راه شیری و آندرومدا، همچنان برای دهه ها محل علاقه و پیگیری محققان بوده است. اکنون، آنها ممکن است متوجه شده باشند که چگونه این کهکشان ها برخی از بزرگترین ها در کل جهان برای اولین بار شکل گرفتند. کارشناسان درگیر در این مطالعه بیش از 100 کهکشان ستاره ساز را با ALMA، بزرگترین تلسکوپ رادیویی جهان که در صحرای آتاکامای شیلی ساکن است، تجزیه و تحلیل کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که جریان گاز سرد و برخورد بین کهکشان ها در اوایل تاریخ کیهان احتمالاً سیستم های وسیعی را ایجاد کرده است. آناگرازیا پوگلیسی، پژوهشگر دانشگاه ساوتهمپتون که یکی از نویسندگان این تحقیق است، میگوید: «درهمخوردن دو کهکشان صفحهای باعث شد تا گاز سوختی که ستارهها از آن تشکیل میشوند به سمت مرکز آنها غرق شود و تریلیونها ستاره جدید تولید کند.
پوگلیسی افزود که این برخوردها حدود 8 تا 12 میلیارد سال پیش در دوره ای رخ داده است که جهان در حال تکامل فعال بود. پوگلیسی گفت: «یافته ها ما را به حل یک معمای دیرینه در نجوم نزدیک تر میکند که درک ما از چگونگی ایجاد کهکشانها در جهان اولیه را باز تعریف میکند. این کشف به دلیل تکنیک جدیدی امکان پذیر شد که به توزیع نور ساطع شده از کهکشان های دوردست و بسیار درخشان می پردازد. این مطالعه همچنین از آرشیوهای منبع باز معروف به A3COSMOS و A3GOODSS برای جمع آوری مشاهدات کهکشان های دور استفاده کرد.
در نهایت، آنها به این نتیجه رسیدند که شکل کروی این سیستم ها از انفجار ستاره ها میلیاردها سال پیش ایجاد شده است. چینگ هوآ تان از رصدخانه کوه بنفش، در این باره گفت: «این کهکشانها به سرعت تشکیل میشوند، گاز به سمت داخل مکیده میشود تا سیاهچالهها را تغذیه کند و باعث انفجار ستارگانی میشود که با سرعتی ۱۰ تا ۱۰۰ برابر سریعتر از کهکشان راه شیری ما ایجاد میشوند.» محققان امیدوارند این بینش در مورد شکل گیری کهکشان های بیضوی به آنها کمک کند تا مسیر تکاملی جهان را کنار هم بگذارند. فراتر از فرآیند توصیف شده توسط مطالعه جدید، سایر رویدادهای تشکیل کهکشان در گذشته مورد بررسی قرار گرفته اند. همراه با برخوردها، اخترفیزیکدانان ایده ادغام کهکشان ها را روشن کرده اند. این زمانی اتفاق می افتد که دو کهکشان با یکدیگر برهمکنش داشته باشند و به دلیل نیروهای گرانشی با هم ترکیب شوند. به عنوان روش مهم دیگری از تکامل کیهانی، ادغام کهکشان ها ممکن است یک کهکشان نامنظم ایجاد کند که منجر به شکلی بی شکل پر از گاز و غبار یا یک کهکشان حلقه ای می شود که در آن مواد به بیرون رانده می شوند و هسته متراکم ستارگان قدیمی را احاطه می کنند.
با این حال، پیشرفت در مطالعات کهکشان های بیضوی به جلو خواهد رفت، زیرا محققان قصد دارند یافتههای خود را با دادههای جمعآوریشده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، تلسکوپ اقلیدس و ایستگاه فضایی چین ترکیب کنند تا دانش خود را در مورد تکامل کهکشانی ارتقا دهند.
منابع:
1: Nature. In situ spheroid formation in distant submillimetre-bright galaxies.
2: NASA. Galaxy Types.