تلسکوپ جیمز وب اسرار قلب کهکشان راه شیری را حل می کند
به گزارش تعمیر تلفن، اسرار نحوه تکامل کهکشان ها امکان دارد در مرکز کهکشان راه شیری پنهان باشد و جیمز وب به دنبال حل این راز است.
به گزارش تعمیر تلفن به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، از زمانیکه ستاره شناسان برای نخستین بار به بازوهای مارپیچی درخشان کهکشان ما نگاه کردند، به این فکر افتادند که چه فرآیندهایی امکان دارد سبب تکامل این ساختارهای عظیم و ستاره دار شده باشد.
احتمال دارد که همین فرآیندها سبب شده باشد که ما شاهد چنین تنوع خیره کننده ای از نواحی کهکشانی در جهان قابل مرئی باشیم که شامل حدود دو هزار میلیارد کهکشان با اندازه ها، شکل ها و ترکیبات منحصر به فرد است.
بنابراین، در کوشش برای افزایش درکمان از تکامل کهکشان ها، بیشتر از ۱۰۰ ستاره شناس از بیشتر از ۸۰ مؤسسه در سراسر دنیا خواهان وقت رصدی با تلسکوپ فضایی جیمز وب(JWST) برای انجام یک بررسی چند دوره ای در منطقه ای بزرگ با چند طول موج از داخلی ترین مناطق کهکشان راه شیری شدند.
رمزگشایی پویایی شناسی قلب کهکشان راه شیری یا مرکز کهکشانی(GC)، باید آن چه را که در خیلی از کهکشان های دیگر جهان ما اتفاق می افتد، آشکار کند.
در حالیکه مرکز کهکشانی راه شیری یکی از نواحی مورد مطالعه در آسمان شب است، برخی از اسرار نجومی آن همچنان باقی مانده است.
برای مثال، دانشمندان می خواهند بدانند که سیاه چاله ی عظیمی که در مرکز کهکشان ما به نام کمان ای *(Sagittarius A*) قرار دارد، چه نقشی در تکامل آن بازی می کند؟ چرا شکل گیری ستاره کهکشان ما در ابرهای مولکولی سرد و تاریک منطقه کندتر از آن چیزی است که باید باشد؟ خوشه های ستاره ای مرکزی کهکشان ما در وهله اول چگونه پدیدار می شوند؟
چرا جیمز وب؟
آدام گینزبورگ(Adam Ginsburg)، ستاره شناس دانشگاه فلوریدا که یکی از نویسندگان این مقاله است می گوید: مرکز کهکشان ما به دو دلیل چالش برانگیز است.
به قول گینزبورگ، مرکز کهکشانی پر از ستاره است. در واقع ستاره ها آنقدر متراکم هستند که تلسکوپ های کوچک تر برای تشخیص یک ستاره از ستاره دیگر به سختی تلاش می کنند. بعلاوه، دید ما از مرکز کهکشانی از روی زمین توسط ابرهای بزرگ غبار مسدود شده است.
گینزبورگ توضیح داد: جیمز وب هر دوی این مشکلات را حل می کند، چونکه تلسکوپ بزرگی است، وضوح عالی دارد و می تواند ستاره ها را به خوبی از یکدیگر مجزا کند. و از آنجائیکه در نور مادون قرمز رصد می کند، می تواند از میان غبار ببیند. این تلسکوپ می تواند هر دو کار را انجام دهد.
دوربین مادون قرمز نزدیک(NIRCam) و سیستم فیلترهای آن که به اخترشناسان اجازه می دهد طیف های نور مادون قرمز را به طول موج های ساطع شده از مواد خاص جدا کنند، این رصدخانه را به صورت منحصربه فردی قادر می سازد تا از میان این مناطق متراکم غبار به درون ساختار نگاه کند.
با چشم غیرمسلح، این مناطق فقط مانند حفره های تاریک به نظر می رسند، چونکه ما تنها می توانیم طول موج های نور مرئی را ببینیم که توسط پوشش های غبار مسدود شده است. با این وجود، طول موج های فروسرخ می توانند از غبار عبور کنند و در نهایت به آشکارسازهای جیمز وب برسند.
جیمز وب همینطور قادر به رصد در طول موج های بلندتر نور فروسرخ است که از آن برای مشاهده کهکشان ها در کیهان اولیه استفاده می نماید. نور این کهکشان ها به علت انبساط مداوم جهان گرفتار انتقال سرخ شده است. در انتقال سرخ امواج نور به سمت انتهای قرمز طیف الکترومغناطیسی که طول موج های بلندتر طبقه بندی می شوند، حرکت می کنند. این فرایند بعنوان اثر داپلر هم شناخته می شود. نور مادون قرمز نسبت به نور مرئی از نظر طول موج بلندتر بوده و انرژی کمتری دارد که سبب می شود برای انسان نامرئی باشد.
اما با این وجود، یک تلسکوپ نمی تواند به تنهایی کل تصویر را ثبت کند و بنابراین است که محققان پیشنهاد می کنند از تعدادی تلسکوپ دیگر(قدیمی و جدید) برای پشتیبانی از یافته های جیمز وب استفاده گردد.
برپایه این مقاله، از آرایه میلی متری بزرگ آتاکاما(ALMA) و تلسکوپ فضایی هابل برای این بررسی استفاده شد که هر دو هم اکنون فعال می باشند و همینطور تلسکوپ های آینده مانند تلسکوپ فضایی رومی، تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه فضایی اروپا و ماهواره اخترسنجی جاسمین(JASMINE) ژاپن هم مورد استفاده خواهند گرفت. این کاوش چند دوره ای داده های مرکز کهکشانی را در فواصل زمانی یک، پنج و ۱۰ ساله جمع آوری می کند.
چه چیزی می توانیم بیاموزیم؟
یکی از بزرگترین سوالات حل نشده در مورد کهکشان راه شیری اینست که چگونه سیاهچاله آن بر تکامل کهکشان ما تأثیر گذاشته است.
اخترشناسان می دانند که سیاه چاله های عظیم کهکشانی مانند این، بیشتر با تغذیه از گازی که خود حفره ها را به شکل صفحه ای به نام دیسک های برافزایشی احاطه کرده است، رشد می کنند.
بنابراین، از آنجاییکه وجود چنین گازی یک عنصر ضروری برای تشکیل ستاره است، منطقی است که رابطه ای بین تاریخچه رشد کمان ای * و سرعت تشکیل ستاره در مرکز کهکشانی وجود داشته باشد.
مشاهدات چند دوره ای از مرکز کهکشانی باید به اخترشناسان ایده ای از تعداد ستاره های درحال شکل گیری و ازاین رو سرعت رشد کمان ای* بدهد.
سیاهچاله های فعال مقادیر زیادی تابش الکترومغناطیسی ساطع می کنند، اما کمان ای * در این جبهه نسبتا ساکت است، که نشان داده است حجم زیادی از مواد را مصرف نمی نماید. ستاره شناسان از کمان ای * بعنوان یک سیاهچاله «خاموش» یاد می کنند.
راینر شودل(Rainer Schödel)، اخترشناس و نویسنده اول این مقاله می گوید: کمان ای* یک سیاهچاله خاموش است و به نظر می آید که بیشتر جرم خویش را در گذشته به دست آورده باشد.
گینزبورگ توضیح می دهد که این بررسی می تواند به اخترشناسان کمک نماید تا تخمین های بهتری از چیزی به نام تابع جرم اولیه(IMF) هم بدست آورند، که تعداد نسبی ستارگان بزرگ و کوچکی را که تشکیل می شوند، نشان داده است. این تابع به اخترشناسان می گوید که جمعیت ستارگان چقدر نور تولید می کنند. این مورد در مطالعه کهکشان های بسیار دور برای ستاره شناسان برای دیدن ستاره های منفرد مهم می باشد.
با این وجود، اندازه گیری تابع جرم اولیه دشوار است چونکه درخشان ترین ستارگان در مدت زمان بسیار کوتاهی به ابرنواختر تبدیل می شوند و ازاین رو آنها برای اندازه گیری به اندازه کافی در فضا نمی مانند. مرکز کهکشانی به ما فرصت خوبی برای غلبه بر این مشکل می دهد، چونکه متشکل از ستارگان بسیاری با همه جرم هاست.
همینطور این محیط به اندازه کافی نسبت به همسایگی خورشیدی ما متفاوت می باشد و به ما موارد جدیدی در مورد نحوه اعمال قوانین تشکیل ستاره در دیگر کهکشان ها می آموزد.
چه موانعی وجود دارد؟
گینزبورگ می گوید: رقابت زیادی بر سر جیمز وب وجود دارد و شاید بتوان اظهار داشت که بالاترین نرخ اشتراک در بین تلسکوپ های ساخته شده را دارد. اخترشناسان زمان بسیار بیشتری جهت استفاده از آن نسبت به زمانیکه موجود است، می خواهند.
هنگامی که اخترشناسان پیشنهادی جهت استفاده از جیمز وب عرضه می کنند، گروهی از کارشناسان برای ارزیابی علم مربوطه تشکیل جلسه می دهند. با این وجود، قوانینی وجود دارد که می گوید اگر این افراد از آن پیشنهاد سودی ببرند یا جزو پیشنهاد دهندگان باشند نمی توانند پیشنهاد را ارزیابی کنند.
این مشکلی را برای جامعه ای که مرکز کهکشانی را مطالعه می کند، ایجاد می کند، چونکه حدودا همه ستاره شناسانی که این منطقه را مطالعه می کنند می خواهند در برنامه نقشه برداری مرکز کهکشانی جیمز وب شرکت نمایند.
با عنایت به این امر، هیچ کس با دانش بخصوص مورد نیاز در مورد این مورد جهت بررسی منصفانه پیشنهاد باقی نمی ماند.
گینزبورگ می گوید ازاین رو مهم بود که به جامعه نجوم نشان داده شود که اجماع گسترده ای در مورد احتیاج به چنین بررسی وجود دارد.
مرکز کهکشانی کهکشان راه شیری تنها هسته کهکشانی است که ما می توانیم هر ستاره را به صورت مجزا در آن مشاهده نماییم. هرچه بیشتر در مورد کهکشان خود بیاموزیم، بیشتر در مورد نحوه تکامل کهکشان های دیگر در سرتاسر کیهان خواهیم آموخت.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب