یافته های تلسکوپ هابل ممکن است بینشی در مورد شکل گیری کیهان ارائه دهد

ستارگان ماشین هایی هستند که جهان را شکل می دهند، اما دانشمندان به طور کامل نمی دانند چگونه شکل می گیرند. محققان برای درک “بوم جنون آمیز نوزاد” تولد ستارگان که در اوایل تاریخ کیهان رخ داد، به ابر ماژلانی کوچک، کهکشان اقماری کهکشان راه شیری روی آوردند.

این کهکشان مجاور دارای ترکیب شیمیایی ساده‌تری نسبت به کهکشان راه شیری است و آن را شبیه کهکشان‌هایی می‌کند که در جهان جوان‌تر زمانی که عناصر سنگین‌تر کمیاب‌تر بودند، یافت می‌شوند. این به آن اجازه می دهد تا به عنوان یک پروکسی برای جهان اولیه عمل کند.

دو مطالعه جداگانه – اولی با تلسکوپ فضایی هابل و دومی با تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا – اخیراً به همین نتیجه رسیده اند. با استفاده از روش‌های مختلف، تیم‌های مستقل ستاره‌های جوانی را کشف کردند که در مرکز یک خوشه ستاره‌ای عظیم به نام NGC 346 در ابر کوچک ماژلانی مارپیچی بودند. محققان می گویند این حرکت رودخانه مانند گاز و ستارگان راهی کارآمد برای سوخت رسانی به تولد ستاره ها است. نتایج تیم ها نشان می دهد که روند شکل گیری ستاره در ابر ماژلانی کوچک شبیه به کهکشان راه شیری ما است.

طبیعت عاشق مارپیچ‌ها است، از گرداب‌های طوفان گرفته تا دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای چرخ‌شکل اطراف ستاره‌های تازه متولد شده، تا کره‌های وسیع کهکشان‌های مارپیچی در جهان ما.

اکنون اخترشناسان متحیر شده‌اند تا ستاره‌های جوانی را بیابند که در مرکز خوشه‌ای عظیم از ستارگان در ابر ماژلانی کوچک، کهکشان اقماری کهکشان راه شیری هستند.

بازوی مارپیچی بیرونی این مهدکودک ستارگان غول‌پیکر با شکل عجیب و غریب به نام NGC 346، می‌تواند به شکل‌گیری ستاره‌ها در جریان رودخانه‌مانندی از گاز و ستاره کمک کند. محققان می گویند این روشی کارآمد برای سوخت رسانی به تولد ستاره است.

ابر ماژلانی کوچک ترکیب شیمیایی ساده‌تری نسبت به کهکشان راه شیری دارد و آن را شبیه کهکشان‌هایی می‌کند که در جهان جوان‌تر زمانی که عناصر سنگین‌تر کمیاب‌تر بودند، یافت می‌شوند. به همین دلیل، ستارگان ابر ماژلانی کوچک داغ تر می سوزند و در نتیجه سوختشان سریعتر از کهکشان راه شیری ما تمام می شود.

اگرچه ابر ماژلانی کوچک در فاصله 200000 سال نوری از جهان اولیه، یکی از نزدیکترین همسایگان کهکشانی ما نیز هست.

یادگیری چگونگی شکل گیری ستارگان در ابر ماژلانی کوچک، پیچ و تاب جدیدی در مورد چگونگی وقوع طوفان آتشین تولد ستاره در اوایل تاریخ کیهان ارائه می دهد، زمانی که حدود 2 تا 3 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ (کیهان) دچار “بوم کودک” شد. اکنون 13.8 میلیارد سال سن دارد).

نتایج جدید نشان می دهد که فرآیند تشکیل ستاره در آنجا شبیه به کهکشان راه شیری ما است.

NGC 346 تنها 150 سال نوری وسعت دارد و جرم آن 50000 خورشید است. شکل جالب و سرعت سریع تشکیل ستاره ستاره شناسان را متحیر کرده است. توان ترکیبی تلسکوپ فضایی هابل ناسا و تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) برای کشف رفتار این مکان تودرتوی ستاره ای مرموز به نظر می رسد.

النا سابی، رهبر این مطالعه از موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور توضیح داد: “ستاره ها ماشین هایی هستند که جهان را می سازند. ما بدون ستاره ها زندگی نخواهیم داشت، و با این حال به طور کامل نمی دانیم که چگونه شکل می گیرند.” ما چندین مدل داریم که پیش‌بینی می‌کنند، و برخی از این پیش‌بینی‌ها متناقض هستند. ما می‌خواهیم تعیین کنیم که چه چیزی بر روند شکل‌گیری ستارگان حاکم است، زیرا اینها قوانینی هستند که ما باید بفهمیم و در جهان اولیه چه می‌بینیم.»

محققان حرکت ستارگان را در NGC 346 به دو روش مختلف تعیین کردند. سابی و تیمش با استفاده از هابل، تغییرات موقعیت ستارگان را طی 11 سال اندازه گیری کردند. ستارگان این منطقه با سرعت متوسط ​​2000 مایل در ساعت حرکت می کنند، یعنی در 11 سال 200 میلیون مایل حرکت می کنند. این حدود 2 برابر فاصله بین خورشید و زمین است.

اما این خوشه نسبتاً دور است، در یک کهکشان همسایه. این بدان معنی است که میزان حرکت مشاهده شده بسیار کم است و بنابراین اندازه گیری آن دشوار است. این مشاهدات بسیار دقیق تنها به لطف وضوح استثنایی و حساسیت بالای هابل امکان پذیر بود. علاوه بر این، تاریخچه رصدهای سه دهه هابل مبنایی را برای ستاره شناسان فراهم می کند تا حرکات کوچک آسمانی را در طول زمان دنبال کنند.

تیم دوم به رهبری پیتر زیدلر از AURA/STScI برای آژانس فضایی اروپا، از ابزار کاوشگر طیف‌سنجی چند واحدی زمینی VLT برای اندازه‌گیری سرعت شعاعی استفاده کردند، که تعیین می‌کند آیا یک جسم در حال حرکت به سمت یا دور شدن از یک جسم است. مشاهده کننده.

زیدلر گفت: «آنچه واقعاً شگفت‌انگیز بود این بود که ما از دو روش کاملاً متفاوت با تجهیزات مختلف استفاده کردیم و اساساً مستقل از یکدیگر به یک نتیجه رسیدیم. با هابل می‌توانید ستاره‌ها را ببینید، اما با MUSE می‌توانیم حرکت گاز را در بعد سوم نیز ببینیم و این نظریه را تأیید می‌کند که همه چیز به سمت داخل مارپیچی می‌رود.»

اما چرا ریمل؟

زیدلر توضیح داد: «مارپیچ واقعاً راه طبیعی و خوب برای نیرو دادن به تشکیل ستاره از بیرون به مرکز خوشه است. این کارآمدترین راه برای حرکت ستاره‌ها و گازهایی است که تشکیل ستاره‌های بیشتری را به سمت مرکز حرکت می‌کنند.»

نیمی از داده های هابل برای این مطالعه NGC 346 آرشیوی است. اولین مشاهدات 11 سال پیش انجام شد. آنها اخیراً برای ردیابی حرکت ستارگان در طول زمان تکرار شدند. با توجه به عمر طولانی تلسکوپ، آرشیو داده هابل اکنون حاوی بیش از 32 سال داده های نجومی است که به مطالعات بی سابقه و طولانی مدت کمک می کند.

سابی گفت: آرشیو هابل واقعا یک معدن طلا است. نواحی ستاره‌زایی بسیار زیادی وجود دارد که هابل طی سال‌ها مشاهده کرده است. با توجه به اینکه هابل بسیار خوب عمل می کند، در واقع می توانیم این مشاهدات را تکرار کنیم. این واقعاً می تواند درک ما از شکل گیری ستاره ها را بهبود بخشد.