[Zohreh Gholami]

کهکشان‌هاي «سيفرتس» و پديده همنوع خواري کهکشاني

تصاوير راديوتلسکوپي از هيدروژن موجود در گروهي از کهکشان‌ها نوعي پديده همنوع خواري کهکشاني را نشان مي‌دهد که تاکنون رصد نشده بود. کهکشان‌هاي «سيفرتس» (‏Seyfert Galaxies‏) گروهي از کهکشان‌هاي هسته دار هستند که طيف وسيعي از گازهاي يونيزه شده را ساطع مي‌کنند. عنوان اين کهکشان‌ها از نام «کارل کينانسيفرتس» گرفته شده است. اين ستاره‌شناس در سال 1943 طبقه‌بندي اين کهکشان‌ها را انجام داد.‏

گروهي از ستاره شناسان دانشگاه ويرجينا با استفاده از راديوتلسکوپ ‏VLA‏ بنياد ملي علوم آمريکا به تصاوير‏‎ ‎جديدي از محتويات هيدروژن اين گروه از کهکشان‌ها دست يافتند که نشان مي‌دهد بيشتر اين کهکشان‌ها به وسيله فعل و انفعالاتي که زماني با ديگر کهکشان‌هاي نزديک خود داشته‌اند فرو پاشيده اند. در حقيقت اين تصاوير راديوتلسکوپي يک پديده همنوع خواري کهکشاني را نشان مي‌دهد که تاکنون هرگز مشاهده نشده بود. در اين پديده همنوع خواري، ذرات متلاشي شده به داخل سياه چاله‌هاي غول پيکري که در مرکز کهکشان‌ها قرار دارند فرو مي‌افتند.‏

سياهچاله توده‌اي متراکم با گرانش بسيار بالا است که اين نيروي جاذبه به طورکامل مي‌تواند نور را جذب کند. سياه چاله‌ها اغلب در مرکز کهکشان‌ها قرار دارند. اين پژوهشگران که نتايج کشف خود را در مجله ‏Astrophysical Journal‏ منتشر کرده‌اند، در اين تصاوير نشان دادند که اين کهکشان‌ها باکهکشان‌هاي نزديک خود فعل و انفعالات شديدي دارند و بسياري از آنها در اثراين واکنش‌ها همانند نوعي همنوع خواري از هم فرو مي‌پاشند.‏

همچنين گروهي از پژوهشگران ديگر بر اين باور هستند که کهکشان راه شيري نيز يک همنوع‌خوار است. يک ستاره غول سرخ تازه کشف شده که از زمان کائنات اوليه باقي مانده مي‌تواند از جمله ستاره‌هاي باشد که بعد از انفجار بزرگ يا بيگ بنگ شکل گرفته است. اين ستاره که در کهکشان کوتوله‌اي فاصله 290 هزار سال نوري از ما قرار دارد، ترکيبات شيميايي آن با ترکيبات کهن‌ترين ستاره‌هاي کهکشان راه شيري يکسان است. حضور اين نوع ستاره نظريه مربوط به اين که کهکشان ما يک مرحله يا همزاد خوري را پشت سر گذاشته است تا به اندازه امروزي خود رسيده تقويت مي‌کند. در حقيقت کهکشان راه شيري با بلعيدن کهکشان‌هاي کوتوله و ديگر مواد ساختماني کهکشاني به اين حد رسيده است. «آنا فريبل» از مرکز اخترفيزيک «سميتسونيان ـ‌ هاروارد» مي‌گويد «اين ستاره تقريبأ همان اندازه عمر دارد که کل کائنات دارد.»

کهکشان‌هاي کوتوله در واقع کهکشان‌هاي کوچکي هستند که فقط چند ميليارد ستاره دارند، در حالي که کهکشان راه شيري مرکب از صد‌ها ميليارد ستاره است. در نظريه يا مدل ميانه شکل گيري کهکشان، کهکشان‌هاي بزرگ اندازه شان را در ميليار‌ها سال و با جذب همسايه‌هاي کوچک شان بدست آورده‌اند. ‏

اگر يک فيلم گذر زمان از کهکشان مان را ببينيم، حتمأ شمار زيادي از کهکشان‌هاي کوتوله خواهيم ديد که مانند زنبور‌ها به دور کندوي خود در گردش هستند. با گذشت زمان کهکشان‌هايي که با هم ترکيب شده‌اند و ستاره‌هاي خود را با هم يکجا بلعيده‌اند يک کهکشان بزرگ يعني کهکشان راه شيري را مي‌سازند.

اگر کهکشان‌هاي کوتوله به راستي مواد ساختماني کهکشان‌هاي بزرگ هستند، در آن صورت بايد در هر دو نوع کهکشان ستاره‌هاي مشابه وجود داشته باشد، به ويژه ستاره‌هاي پير سرشار از فلز. براي اخترشناسان «فلز» عناصر شيميايي سنگين‌تر از هيدروژن يا هيليوم است، زيرا محصول تکامل ستاره‌اي هستند و در کائنات اوليه فلز بسيار کم است و در نتيجه ستاره‌هاي کهن سعي داشتند سرشار از فلز باشند.

ستاره‌هاي پير در‌هاله کهکشان راه شيري مي‌توانند بسيار پرفلز يعني ميزان فلزشان 100 هزار بار بيشتر از خورشيد باشد. بررسي‌ها در دهه‌هاي گذشته نتوانست هيچ يک از اين ستاره‌هاي پر فلز را در کهکشان‌هاي کوتوله کشف کند. ‏

«جوش سيمون» پژوهشگر ديگر اين تحقيق از رصدخانه انستيتوت کارنيگي مي‌گويد «به نظر مي‌رسد که کهکشان راه‌شيري ستاره‌هايي دارد که در مقايسه با هر نوع ستاره در تمامي کهکشان‌هاي کوتوله بسيار ابتدايي است. اگر کهکشان‌هاي کوتوله عناصر اوليه کهکشان راه شيري بودند، در آن صورت درک اين که چرا آنها هم نبايد ستاره‌هاي مشابه داشته باشند، بسيار مشکل است.» ‏

اين تيم تحقيق‌کننده حدس مي‌زند که روش‌هاي استفاده شده براي يافتن ستاره‌هاي پر فلز در کهکشان‌هاي کوتوله طوري نادرست بود که بررسي‌ها نتواند ستاره‌هاي پر فلز را کشف کند. «ايوان کايربي» يکي از اعضاي اين تيم روشي را ايجاد کرده است که فراواني تعداد زيادي از ستاره‌ها را تخمين بزند و در نتيجه جستجو براي ستاره‌هاي پر فلز را در کهکشان‌هاي کوتوله ممکن بسازد. کايربي مي‌گويد «اين کار به حدي مشکل بود که گويا يک سوزن را در ميان خرمن کاه جستجوي مي‌کنيم. در حقيقت هم چنين است و ما از ميان صد‌ها ستاره بالاخره توانستيم ستاره مورد نظر را بيابيم».‏

در ميان ستاره‌هاي که او در کهکشان کوتوله تنديس يافته يکي با قدر 18 بسيار کم فروغ بود که آن را ستاره (‏S1020549‎‏) ناميدند. اندازه گيري‌هاي طيفي از نور اين ستاره توسط تلسکوپ «ماژلان - کلي» در «لاس کمپانس» کشور شيلي مشخص کرد که اين ستاره 6 هزار مرتبه کمتر از خورشيد ما در خود فلز دارد و اين پنج مرتبه کمتر از هر ستاره يافت شده در يک کهکشان کوتوله است. ‏

پژوهشگران کل فلز ستاره (‏S1020549‎‏) را از ميان عناصري مانند منيزيم، کلسيم، تيتانيوم و آهن اندازه‌گيري کردند. نشانه‌هاي کلي آن شبيه ستاره‌هاي پير در کهکشان راه شيري بود که با توجه به رصد‌هاي اوليه از اين نظريه حمايت مي‌کند که اين ستاره‌هاي کهکشاني در کهکشان‌هاي کوتوله زائيده شده‌اند.

پژوهشگران انتظار دارند که جستجوي‌هاي بعدي باعث کشف ستاره‌هاي بيشتر پر فلز در کهکشان‌هاي کوتوله شود، هر چند فاصله زياد و کم نوري ستاره‌ها يک مشکل اساسي براي تلسکوپ‌هاي نوري امروز هستند. نسل بعدي تلسکوپ‌هاي نوري بسيار بزرگ مانند تلسکوپ عظيم ماژلاني 5/ 24 متري مجهز به طيف سنج وضوح بالا با بررسي ترکيبات شيميايي ستاره‌ها دريچه جديدي را براي مطالعه رشد کهکشان‌ها براي دانشمندان مي‌گشايد. ‏

سيمون در همين حال مي‌گويد که ميزان بسيار کم فلز در بررسي ستاره (‏S1020549‎‏) گام مهمي در جهت درک چگونگي شکل‌گيري کهکشان ما بشمار مي‌رود. نظريه اوليه مربوط به اين که‌هاله کهکشان راه شيري با مختل ساختن تعداد زياد کهکشان کوتوله بوجود آمده به درستي صحيح است.‏


همچنين گروهي از ستاره‌شناسان انگليسي براي نخستين‌بار موفق شدند با دقت بسيار بالايي مرزهاي کهکشان آندرومدا را تعيين کنند و نشان دهند که آندرومدا يک کهکشان همنوع‌خوار است. آندرومدا کهکشان همسايه کهکشان راه شيري است که در فاصله 5/ 2 ميليون سال نوري از راه شيري قرار دارد. اکنون دانشمندان دانشگاه کمبريج با استفاده از دستگاه‌هاي «مگا کم» و «مگا پرايم» نصب شده در تلسکوپ مشترک کانادا و فرانسه در جزاير‌هاوايي دريافتند که آندرومدا برخي از کهکشان‌هاي کوتوله اطراف خود را خورده است. اين کهکشان همنوع‌خوار همچنان در حال خوردن بقاياي کهکشان‌هاي کوتوله است. در اين پژوهش، فضايي به قطر يک ميليون سال نوري رصد شد و امکان ايجاد دقيق‌ترين و وسيع‌ترين نقشه پانوراميک اين کهکشان را فراهم کرد. ‏

بر پايه تئوري‌هاي تکامل کهکشان‌ها، اين اجرام آسماني با جذب تدريجي کهکشان‌هاي کوچکتر رشد مي‌کنند. اکنون پژوهشگران موفق شدند براي نخستين بار اين پديده را به صورت تجربي نيز ببينند. ‏

همچنين ستاره‌شناسان موفق شدند براي نخستين بار با دقت بسيار بالايي از مرزهاي اين کهکشان نقشه‌‌برداري کنند و ستاره‌‌ها و ساختارهاي غول پيکري را که در طول فرايند همنوع‌خواري در کهکشان آندرومدا ايجاد شده‌اند، نشان دهند.