بزرگترین کهکشان شناختهشده یک هیولای واقعی است!
بیگ بنگ: جهان گاهی، بهخصوص وقتی صحبت از مقیاس و اندازه میشود، چیزهایی را رو میکند که واقعاً ذهن انسان را به چالش میکشند.
به گزارش بیگ بنگ، از سیاهچالههای غولپیکر گرفته تا دیوارهای عظیم متشکل از کهکشانها، کیهان پر از ساختارهایی با ابعادی باورنکردنی است. اما کهکشانی به نام IC 1101 از این هم فراتر میرود؛ جرمی آنقدر عظیم که ابعادش تقریباً خارج از تصور ماست.
اخترشناسان با استفاده از عمیقترین مشاهدات انجامشده تاکنون از IC 1101، دقیقترین اندازهگیری تا امروز از گستره فیزیکی این کهکشان را به دست آوردهاند. آنها مرز اصلی بخش ستارهای کهکشان را در فاصله حدود ۲۶۰ کیلوپارسک از مرکز آن شناسایی کردهاند.
این یعنی IC 1101 حدود ۱.۷ میلیون سال نوری قطر دارد؛ رقمی که بر اساس پژوهش تیمی به سرپرستی “کارلوس ماررو دِ لا روسا” از مؤسسه اخترفیزیک جزایر قناری اسپانیا، آن را به بزرگترین کهکشان شناختهشده تاکنون تبدیل میکند.
اما بخش شگفتانگیز ماجرا اینجاست: این کهکشان هنوز هم در حال رشد است. “ماررو دِ لا روسا” به ScienceAlert گفته است: «برای مقایسه، قطر دیسک ستارهای راه شیری تقریباً ۲۰ برابر کوچکتر است.» او برای تصور بهتر اندازه این کهکشان میگوید: «اگر IC 1101 را بین راه شیری و آندرومدا قرار دهیم، بخش اصلی ستارهای آن تقریباً میتوانست فاصله میان این دو کهکشان را پر کند.»
چرا اندازهگیری قطر IC 1101 اینقدر دشوار بود؟
کهکشان IC 1101 مدتهاست بهعنوان یک کهکشان بسیار بزرگ شناخته میشود. این کهکشان درون خوشهای از کهکشانها به نام Abell 2029 قرار دارد؛ مثل عنکبوتی بسیار بزرگ در مرکز یک تار عظیم کیهانی، با تریلیونها و تریلیونها ستاره. اما تعیین دقیق قطر آن کار سادهای نبوده است.
دلیلش این است که ستارههای موجود در بخشهای بیرونی IC 1101 بهتدریج کمنورتر و پراکندهتر میشوند و نور بسیار ضعیف آنها با تابش پخششده میان کهکشانهای خوشه اطراف درهم میآمیزد.
“ماررو دِ لا روسا” توضیح میدهد: «یک کهکشان معمولاً مثل یک جسم جامد، لبهای کاملاً مشخص ندارد. هرچه از مرکز دورتر میشویم، ستارههای آن بهتدریج پراکندهتر میشوند.» بنابراین «لبه» کهکشان جایی نیست که ناگهان ستارهها تمام شوند؛ بلکه نقطهای است که در آن بخش اصلی کهکشان دیگر مانند یک ساختار منسجم رفتار نمیکند.
مشاهدات قبلی نشان داده بودند که IC 1101 بسیار گسترده است، اما نتوانسته بودند این مرز را با وضوح کافی مشخص کنند. از آنجا که بخشی از تحقیقات دوره دکتری ماررو دِ لا روسا روی چالشهای فنی مربوط به پیدا کردن مرز کهکشانها متمرکز بود، IC 1101 آزمایشگاه ایدهآلی برای آزمودن این روشها محسوب میشد.
عمیقترین تصویر تاریخ از این کهکشان
برای پژوهش جدید، او و همکارانش از تلسکوپ ۲.۵ متری آیزاک نیوتن در رصدخانه روکه دِ لوس موچاچوس اسپانیا استفاده کردند تا عمیقترین تصاویر ثبتشده تاکنون از IC 1101 را تهیه کنند. اما دشوارترین مرحله تازه بعد از تصویربرداری آغاز شد. پژوهشگران مجبور بودند با دقت بسیار زیاد، نور پراکنده ستارههای جلوی تصویر و همچنین نور بسیار شدید و متمرکز بخش مرکزی IC 1101 را از دادهها حذف کنند.
این مرحله اهمیت زیادی داشت، زیرا نور اجرام درخشان میتواند توسط تلسکوپ و جو زمین پخش شود و در اطراف خود هالهای ایجاد کند؛ هالهای که ممکن است به اشتباه بهعنوان ماده بسیار کمنور واقعی در بخشهای بیرونی کهکشان تفسیر شود. پس از حذف این اثرات، پژوهشگران بررسی کردند که ویژگیهای مختلف IC 1101 با حرکت از مرکز کهکشان به سمت بیرون چگونه تغییر میکنند.
در فاصله حدود ۲۶۰ کیلوپارسک از مرکز، چندین ویژگی بهطور همزمان تغییر کردند: توزیع نور، رنگ ستارهها، میزان جرم ستارهای، شکل کهکشان، جهتگیری ساختار آن. از آنجا که تمام این اندازهگیریهای مستقل تقریباً در یک فاصله مشخص از مرکز و در جهتهای مختلف تغییر کردند، پژوهشگران این نقطه را بهعنوان مرز بخش اصلی ستارهای IC 1101 در نظر گرفتند.
نتیجه، ساختاری با عرض حدود ۵۲۰ کیلوپارسک، معادل تقریباً ۱.۷ میلیون سال نوری بود. پس از حذف نورهای پراکنده، تصویر بسیار واضحتر شد و چندین ساختار بسیار کمنور در اطراف IC 1101 نمایان شدند. برخی از این ساختارها نامتقارن، رشتهای و شبیه زبانههای کشیده بودند؛ ویژگیهایی که نشان میدهد احتمالاً با رویدادهای جذب ماده در گذشته یا برهمکنشهای IC 1101 با کهکشانهای کوچکتر ارتباط دارند.
“ماررو دِ لا روسا” میگوید: «چیزی که بهخصوص جالب بود این بود که این ساختارها شبیه نوسانات تصادفی پسزمینه نبودند. آنها ظاهراً محیطی پیچیده و بسیار کمنور را در اطراف کهکشان تشکیل میدادند.» این موضوع با این ایده سازگار است که IC 1101 هنوز در حال جمعآوری و جذب ماده در بخشهای بیرونی خود است.
بزرگترین کهکشان شناختهشده هنوز در حال رشد است
این ساختارهای کمنور توضیح میدهند که چگونه یک کهکشان میتواند هم مرزی مشخص برای بخش اصلی خود داشته باشد و همزمان همچنان در حال رشد باشد. مرزی که پژوهشگران پیدا کردهاند، در واقع انتهای بخش اصلی کهکشان است؛ جایی که بیشتر ستارههای IC 1101 در آن قرار دارند.
اما گستره واقعی این کهکشان در همینجا تمام نمیشود. در نواحی بسیار پراکنده و کمنور بیرونی، ستارهها و بقایای کهکشانهای کوچکتر همچنان در حال انباشته شدن هستند و بهتدریج ماده بیشتری به این سیستم عظیم اضافه میکنند.
جالبتر اینکه برخی از این ساختارهای بیرونی ظاهراً با آشفتگیهای عظیمی که در تابش پرتو ایکس اطراف IC 1101 دیده میشود همراستا هستند. این تابش پرتو ایکس، گاز بسیار داغ اطراف کهکشان را ردیابی میکند و پژوهشگران معتقدند ممکن است اثر بهجامانده از ادغام غیرمستقیم یک خوشه کوچکتر از کهکشانها با IC 1101 در چند میلیارد سال پیش باشد.
این موضوع دو نکته مهم را به ما میگوید: اول اینکه سرنخ قدرتمندی درباره اینکه کهکشانهای هیولایی مانند IC 1101 چگونه به چنین اندازه عظیمی میرسند در اختیارمان قرار میدهد. و دوم اینکه نشان میدهد فرآیندهایی که چنین غولهایی را میسازند، هنوز هم در جهان فعال هستند.
آیا IC 1101 واقعاً بزرگترین کهکشان جهان است؟
“ماررو دِ لا روسا” در پاسخ به این پرسش محتاط است. او میگوید: «من با احتیاط میگویم که IC 1101 لزوماً بزرگترین اندازه ممکن نیست، زیرا ممکن است جهان هنوز سامانههای بسیار گسترده دیگری داشته باشد که تاکنون با چنین عمق و دقتی بررسی نشدهاند.»
بااینحال، او معتقد است IC 1101 در حال حاضر یکی از قویترین شواهد رصدی برای تعیین اینکه یک کهکشان در جهان امروزی تا چه اندازه میتواند بزرگ شود به شمار میرود. اگر کهکشانهای غولپیکر دیگری نیز در جهان وجود داشته باشند، اخترشناسان علاقه زیادی دارند آنها را پیدا کنند؛ زیرا این اجرام میتوانند تاریخچه رشد شدید کهکشانها را در خود حفظ کرده باشند.
این غولها عمدتاً از طریق جذب ماده و ادغام با کهکشانهای دیگر رشد میکنند و آثار این برخوردها و ادغامها میتواند برای مدت بسیار طولانی در بخشهای بیرونی آنها باقی بماند.
شاید IC 1101 تصویری از آینده کهکشانها باشد
پژوهشگران قصد دارند از روشهای جدید خود برای جستوجوی کهکشانهای غولپیکر دیگری استفاده کنند تا مشخص شود آیا IC 1101 واقعاً یک مورد استثنایی است یا اینکه عضو جمعیتی از کهکشانهای فوقالعاده عظیم است که تاکنون نتوانستهایم آنها را شناسایی کنیم. و اگر IC 1101 واقعاً یک استثنا باشد، ممکن است پنجرهای به آینده تکامل جهان باز کند.
“ماررو دِ لا روسا” میگوید: «IC 1101، از یک نظر، کهکشانی متعلق به آینده است. با گذشت زمان، ممکن است کهکشانهای پرجرم بیشتری رشد کنند و به اندازههای مشابه برسند.»
او اضافه کرد: «به نظر میرسد این فرآیند در IC 1101 با کارایی غیرمعمولی اتفاق افتاده و به ما نگاهی اجمالی به این میدهد که آینده بسیاری از کهکشانهای پرجرم ممکن است چگونه باشد.» کهکشانی با قطر ۱.۷ میلیون سال نوری؛ ساختاری که اگر آن را بین راه شیری و آندرومدا قرار دهیم، تقریباً میتواند فاصله میان این دو همسایه کیهانی را پر کند — و با این حال، هنوز هم در حال بزرگتر شدن است.
سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=109916
