روزگاری یک کهکشان کوتوله به راه شیری برخورد کرد
 

مدت های مدیدی است که دانشمندان به دنبال توضیحی برای منشأ پیدایش امواج گازی روی دیسک راه شیری بوده اند. در سال ۲۰۰۶ ستاره شناس هایی که روی گاز هیدروژن در دیسک راه شیری مطالعه و از آن نقشه برداری می کردند به مورد حیرت انگیزی برخوردند. آنها دریافتند که امواجی گازی از دیسک خارجی راه شیری به بیرون تراوش می کنند، انگار مجسمه سازی در ابعاد کهکشانی هنگام کار با چرخ سفال گری بی توجهی کرده یا کنترل چرخ از دستش خارج شده و لبه های بشقاب گلی مواج و ناصاف از آب در آمده باشد.

در چندین مقاله پژوهشی که «سوکانیا چاکرابارتی»، یکی از دانشمندان «مؤسسه فناوری راچستر» بین سال های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۴ منتشر کرده، به یک نظریه اشاره شده است: “میلیاردها سال پیش یک کهکشان کوتوله با شدت به کهکشان راه شیری برخورد کرد و در اثر این تصادم امواجی روی لبه های دیسک بیرونی کهکشان ما ظاهر شدند. او به جستجو پرداخت تا نشانه هایی از کهکشان کوتوله پیدا کند. علی رغم این که جزئیاتی امیدوار کننده به دست آورد، اثر بارزی از آن مشاهده نکرد.”

اما در پاییز سال گذشته، ستاره شناس ها از کشف یک کهکشان کوتوله بسیار کم نور خبر دادند که ۴۲۰هزار سال نوری از زمین فاصله دارد و در آن سوی راه شیری، در فاصله ای دور قرار گرفته است. این کهکشان که نام «آنتلیا ۲» (Antlia 2)را روی آن گذاشته اند شاید درست همان کهکشانی باشد که چاکرابارتی به دنبالش بوده است. در واقع چند تن از دوستانش به او پیغام دادند که آیا خبر کشف این کهکشان کوتوله تاریک را خوانده است یا خیر و او هم پرسیده بود که آیا این همان کهکشانی نیست که خودش ۱۰ سال پیش درباره اش حرف زده بود؟

چاکرابارتی زمانی که دانشجوی فوق دکترا بود از وجود این کهکشان تعجب برانگیز آگاه شد. او اثراتی را که کهکشان های کوتوله به هنگام تماس با دیسک های خارجی کهکشان های دیگر روی آنها می گذارند را شبیه سازی کرد و سرانجام به این نتیجه رسید که یک برهم کنش گرانشی بهترین عاملی است که به راه شیری این شکل و ظاهر منحصر به فرد را داده است. اما رصدهای طولانی مدتی که تلسکوپ فضایی هابل از ستاره های

موجود در کهکشان های کشف شده از جمله ابر ماژلانی کوچک، ابر ماژلانی بزرگ و کوتوله قوس انجام داد نشان دادند که ایجاد امواج هیدروژنی بر لبه های صفحه خارجی راه شیری کار این کهکشان های کوتوله نیست. در واقع یک کهکشان کوتوله جدید و ناشناخته به کهکشان ما اصابت کرده و موج هایی را در لبه آن به جا گذاشته است.

بنابراین چاکرابارتی به همراه تعدادی ستاره شناس دیگر، چند ستاره متغیر دلتا قیفاووسی را پیدا کردند که ظاهراً ۳۰۰ هزار سال نوری از زمین فاصله داشتند و احتمالاً بخشی از یک کهکشان کوتوله بودند که تحت تأثیر میدان گرانشی راه شیری از آن جدا شده بودند. به هر ترتیب، ماهیت و فاصله این ستاره ها معلوم نشد و این پژوهش تا همین جا رها شد تا این که پژوهشگرهای آکادمی سینیکا در تایوان کهکشان کوتوله جدید آنتلیا ۲، را که عامل تغییر ظاهری دیسک خارجی راه شیری بود را کشف کردند.

آنتلیا ۲ یک کهکشان اقماری است، یعنی به صورت مداری دور کهکشان راه شیری می چرخد. این کهکشان در مقایسه با کهکشان های کوتوله دیگر، کهکشانی متفاوت و نا متعارف است. با آن که این کهکشان تقریباً به اندازه ابر ماژلانی بزرگ است، ستاره های آن به طرز عجیبی در لایه ای باریک پراکنده شده اند. در نتیجه درخشندگی سطحی آن به اندازه دو قدر ضعیف تر از ابر ماژلانی بزرگ است، یعنی ۱۰ هزار بار نور کمتری از خود منتشر می کند. در حقیقت بخش زیادی از آن متشکل از ماده تاریک است اما دانشمندان هنوز نمی دانند ماهیت ذرات ماده تاریک آن چیست.

این کهکشان کمترین میزان درخشندگی سطحی را در میان کهکشان های کشف شده دارد و ۱۰۰ برابر پراکنده تر از هر کهکشان فوق پراکنده ای است که تا کنون کشف شده است.

فهم این که پیوستگی کهکشانی با این ضخامت کم چگونه حفظ شده کار مشکلی است. اما شاید این انسجام بی دوام بوده است. به عبارتی دیگر، این امکان وجود دارد که نیروی گرانش کهکشان راه شیری در حال متلاشی کردن اجزای آن باشد.

نه جرم راه شیری به خوبی تعیین شده است و نه جرم آنتلیا ۲ مشخص است. به علاوه، هنوز روشن نیست آنتلیا ۲ تا چه حد به مرکز کهکشان ما نزدیک شده است. درست همین دو عامل، یعنی جرم و میزان تماس در تعیین این که آیا کهکشان کوتوله قدرت گرانشی لازم را برای در هم پیچیدن لبه دیسک راه شیری در امواج گاز داشته است یا خیر بسیار مهم هستند.جرم کهکشان کوتوله قوس به حد کافی نیست؛ یعنی به قدری نیست که بتواند این دگرگونی ها را در دیسک خارجی راه شیری ایجاد کند.

دو ابر ماژلانی کوچک و بزرگ هم دورتر از این هستند که باعث ایجاد تغییری شوند. کهکشان های کوتوله کشف شده دیگر نیز به مراتب یا کم جرم تر هستند یا در فاصله ای دورتر قرار دارند. این فقط از عهده کهکشان کوتوله ای مثل آنتلیا ۲ بر می آید.

اما همه با این نظریه موافق نیستند. به عقیده پژوهشگران دانشگاه کمبریج، شبیه سازی های ارائه شده در مورد آنتلیا ۲ بسیار ساده هستند. به علاوه، اگرچه این کهکشان کوتوله تاریک نتیجه مأموریت گایا، تلسکوپ فضایی آژانس فضایی اروپا است اما ابهاماتی در داده های فراهم شده توسط آن وجود دارد. این پرسش مطرح می شود که آیا ستاره های متغیر دلتا قیفاووسی که چاکرابارتی کشف کرده بود واقعاً متعلق به آنتلیا ۲ هستند؟

احتمال خیلی زیادی وجود دارد که این ستاره ها زاده بقایای ناشی از گرانش باشند، اما تا قبل از این که اطلاعات بیشتری به دست نیایند، نمی توان با اطمینان در این باره اظهار نظر کرد.

خوشبختانه دانشمندان به زودی به داده های دقیق تری دست خواهند یافت. داده هایی که در دو مأموریت بعدی تلسکوپ فضایی گایا در سال های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۱ حاصل خواهند شد، دقت و صحت داده های قبلی را تکمیل خواهند کرد. آژانس فضایی اروپا قصد دارد با کمک گایا یک نقشه سه بعدی از کهکشان خودمان تهیه کند. همچنین، با توجه به این که آنتلیا ۲ طبق نظر چاکرابارتی از نزدیک مرکز کهکشان راه شیری گذر کرده است، داده های تکمیلی که از مدارهای گردش ستارگان آن حاصل می شوند به بهترین نحو نشان خواهند داد که آیا کهکشان کوتوله جدید طراح دیسک خارجی کهکشان ما بوده و آن را به این شکل درآورده است یا خیر. اگر این نظریه به اثبات برسد، آنتلیا ۲ به یک آزمایشگاه طبیعی ایده آل برای پژوهش درباره ماده تاریک تبدیل خواهد شد.

code

Email this page

نسخه مناسب چاپ