یک کهکشان فسیل شده در اعماق راه شیری کشف شد - علی آباد جدید

این یافته که تحت آزمایش تکامل کیهانی رصدخانه آپاچی پوینت (APOGEE) نقشه برداری آسمانی دیجیتال اسلون (Sloan Digital Sky Surveys) صورت گرفته، 20 نوامبر 2020 (30 آبان) در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است و می تواند درک ما را از چگونگی تکامل راه شیری به کهکشان امروزی دچار چالش کند.

کهکشان فسیلی پیشنهادی ممکن است ده میلیارد سال پیش زمانی که کهکشان ما هنوز در مراحل ابتدایی بود، با کهکشان راه شیری برخورد نموده باشد. ستاره شناسان نام این کهکشان فسیلی را آن را هرکول (Heracles) گذاشته اند، زیرا این قهرمان یونان باستان هنگام ایجاد راه شیری، هدیه جاودانگی دریافت کرد.

بقایای کهکشان فسیلی هرکول، حدود یک سوم هاله کروی کهکشان راه شیری را تشکیل می دهد. اما پرسش اینجاست که اگر ستاره ها و گازهای حاصل از هرکول درصد زیادی از هاله کهکشانی را تشکیل می دهند، چرا قبلا آن را ندیده بودیم؟ پاسخ در موقعیت آن در اعماق راه شیری نهفته است.

ریکاردو اسکیاون (Ricardo Schiavon) از دانشگاه جان مورز لیورپول (LJMU) به عنوان یکی از اعضای اصلی این پژوهش گفت: برای یافتن یک کهکشان فسیلی مانند این، باید به آنالیز دقیق شیمیایی ساختار و حرکت ده ها هزار ستاره بپردازیم این کار به ویژه برای ستاره های مرکز کهکشان بسیار سخت است، زیرا آن ها توسط ابرهای گردوغبار میان ستاره ای از دید پنهان می مانند. APOGEE به ما اجازه می دهد تا در این غبار نفوذ نموده و قلب کهکشان راه شیری را نسبت به گذشته بیشتر بکاویم.

• کوچکترین سیاره سرگردان کهکشان راه شیری شناسایی شد

APOGEE این کار را با دریافت طیف ستاره ها در طیف نزدیک به فروسرخ به جای نور مرئی که توسط گردوغبار پنهان می گردد، انجام می دهد. طی عمر رصدهای ده ساله خود، طیف های بیش از نیم میلیون ستاره را در سراسر کهکشان راه شیری، از جمله هسته آن که پیش از این به دلیل از گردوغبار پنهان بود، اندازه گیری نموده است.

دنی هورتا (Danny Horta) دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه جان مورز هم به عنوان نویسنده اصلی این مقاله گفت: آنالیز چنین شمار زیادی از ستارگان برای یافتن ستاره های غیرمعمول در قلب پرجمعیت کهکشان راه شیری، که مانند پیدا کردن سوزن در یک انبار کاهاست، لازم است.

برای تشخیص ستارگان متعلق به هرکول از ستارگان اصلی راه شیری، این تیم از ترکیبات شیمیایی و سرعت ستاره ها که توسط توسط ابزار APOGEE اندازه گیره شده است، استفاده کرد. هورتا گفت: از ده ها هزار ستاره ای که آنالیز کردیم، چند صد مورد ترکیب شیمیایی و سرعت کاملا متفاوت داشتند. این ستاره ها آن قدر متفاوت هستند که فقط می توانند از یک کهکشان دیگر آمده باشند. با مطالعه دقیق آن ها، می توانیم محل دقیق و تاریخچه این کهکشان فسیلی را کشف کنیم.

از آن جا که کهکشان ها از ادغام کهکشان های کوچک تر در طول زمان ساخته می شوند، بقایای کهکشان های قدیمی اغلب در هاله بیرونی کهکشان راه شیری شناسایی می شوند که ابری بزرگ اما بسیار کم از نظر شمار ستارگان که کهکشان راه شیری را دربر گرفته است. اما از آن جا که کهکشان ما از درون به بیرون ساخته شده است، یافتن نخستین ادغام ها مستلزم آنالیز مرکزی ترین بخش های هاله راه شیری است که درون قرص و بخش برآمدگی آن دفن شده اند.

• نقشه هاله کهکشان آندرومدا با جزئیات زیاد تهیه شد

ستارگانی که در اصل به کهکشان فسیلی هرکول تعلق داشتند، تقریبا یک سوم جرم کل هاله کهکشان راه شیری را تشکیل می دهند و این نشان می دهد که این برخورد باستانی تازه کشف شده باید یک رویداد مهم در تاریخ کهکشان ما باشد. بدین ترتیب راه شیری ممکن است غیرمعمول باشد، زیرا بیشتر کهکشان های مارپیچی بزرگ مشابه زندگی اولیه بسیار آرام تری داشته اند.

اسکیاون اظهار داشت: به عنوان خانه کیهانی ما، کهکشان راه شیری همواره برای ما خاص بوده است، اما این کهکشان باستانی دفن شده، آن را حتی خاص تر هم می نماید.

کارن مسترز (Karen Masters) سخنگوی گام چهارم نقشه برداری آسمانی دیجیتال اسلون نیز بیان داشت: APOGEE یکی از شاخص ترین نظرسنجی ها در مرحله چهارم SDSS است، و این نتیجه نمونه ای از یافته های شگفت انگیزی است که هر کسی می تواند انجام دهد. اکنون ما تقریبا مأموریت ده ساله خود را به سرانجام رسانده ایم.

و این عصر جدید اکتشافات با تکمیل مشاهدات APOGEE سرانجام نخواهد یافت. مرحله پنجم SDSS پیش از این شروع به داده گیری نموده است و نقشه بردار راه شیری آن برپایه موفقیت APOGEE ساخته شده است تا طیف ده برابر بیشتر از ستاره ها را در نور مرئی یا نزدیک به فروسرخ و یا هر دو در سراسر کهکشان راه شیری اندازه بگیرد.

عکس کاور: نمایی گرافیکی از موقعیت کهکشان فسیلی هرکول

Credit: Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), NASA/JPL-Caltech, and the SDSS

منبع: SciTechDaily