به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، اختروش‌ها برای نخستین بار ۶۰ سال پیش کشف شدند. این اجرام می‌توانند به‌اندازه یک تریلیون ستاره در حجمی به اندازه منظومه شمسی بدرخشند. این امر که چه چیزی منجر به چنین فعالیت قدرتمندی می‌شود برای دهه‌ها یک راز باقی ماند تا این‌که تیمی از دانشمندان دانشگاه‌های شفیلد و هرتفوردشایر انگلستان دریافتند این نتیجه، حاصل از برخورد کهکشان‌ها با یکدیگر است. این برخوردها زمانی کشف شد که محققان با استفاده از مشاهدات تصویربرداری عمیق از تلسکوپ ایزاک نیوتن در لا پالما، وجود ساختارهای اعوجاجی (خمیدگی خطوط مستقیم) را در نواحی بیرونی کهکشان‌ها مشاهده کردند که خانه اختروش‌ها هستند. این تیم نتایج پژوهش خود را در Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (ماهنامه اعلامیه‌های انجمن سلطنتی نجوم) منتشر کردند که یکی از مجلات علمی پیشرو در جهان در زمینه نجوم و اخترفیزیک است و به‌رغم ماهنامه بودن، سالی ۳۶ شماره دارد.
اختروش، نمایانگر گذشته و آینده کیهان
اختروش‌ها مدت‌ها است که به‌عنوان درخشان‌ترین و قدرتمندترین اجرام کیهانی توجهات بسیاری را به خود جلب کرده‌اند. این اجرام نقشی کلیدی در درک بشر از تاریخ کیهان و احتمالاً آینده راه شیری ایفا می‌کنند. امروزه پس از گذشت شش دهه از کشف این اجرام، دانسته‌های روزافزونی درباره آن‌ها به‌دست‌آمده است که نشان می‌دهد اختروش‌ها صرفاً محصولات جانبی گسترش کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌های عظیم آن‌ها توسط تجمع گاز نیستند، بلکه ممکن است خود تأثیر مستقیمی بر این گسترش داشته باشند.
مشاهدات نشان می‌دهد که بادها و فواره‌های قدرتمند اختروش‌ها، گاز را از نواحی دور هسته‌ای گرم، یونیزه و به بیرون پرتاب می‌کند، در نتیجه این اجرام قدرتمند بر تاریخچه‌های ستاره‌زایی کهکشان‌های میزبان تأثیر می‌گذارند. در عین حال ادغام چنین اثرات بازخوردی در مدل‌های تکامل کهکشان اجازه می‌دهد تا شاخص‌های خاصی از جمله همبستگی‌های میان جرم سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم و ویژگی‌های کهکشان میزبان توضیح داده شود. بنابراین درک چگونگی ارتباط اختروش‌ها با شاخصه‌های عمومی کهکشان‌ها و فعالیت آن‌ها طی تکامل کهکشان‌ها برای بشر بسیار مهم است.
انفعالات کهکشانی و آغاز فعالیت اختروش‌ها
از دیدگاه مشاهداتی، بررسی مکانیسم‌های محرک فعالیت اختروش‌ها به دو دلیل اصلی چالش‌برانگیز است. اول این‌که به‌منظور شناسایی مستقیم جریان‌های گازی آغازکننده این فعالیت، مهم است که مقیاس‌های فضایی کوچک در اطراف هسته‌های کهکشانی بررسی شود. این امر برای بعضی از هسته‌های کهکشانی فعال با درخشندگی بالاتر از حد معمول در مرکز کهکشان‌ها امکان‌پذیر است که در آن‌ها مشاهدات مستقیم دیسک‌های نزدیک به هسته و ساختارهای مارپیچی با شواهدی مبنی بر ریزش گاز شناسایی شده است، با این حال بیشتر اختروش‌ها برای دستیابی به وضوح زاویه‌ای مورد نیاز، بسیار دور است. علاوه بر این درخشندگی شدید هسته‌ای آن‌ها می‌تواند مطالعه ساختارهای نزدیک به هسته را دشوار کند.
دومین چالش اصلی این است که اختروش‌ها نسبت به نشانه‌های قابل مشاهده رویدادهای محرک در مقیاس‌های بزرگ طول عمر کوتاهی دارند. به عنوان مثال در مورد ادغام کهکشان‌ها، ویژگی‌های جزر و مدی که چنین رویدادهایی را مشخص می‌کنند ممکن است در مقیاس زمانی بسیار بیشتری از طول عمر اختروش‌های معمولی قابل مشاهده باشد. بنابراین برای هر اختروشی که کهکشان میزبان آن ویژگی‌های جزر و مدی قابل مشاهده را نشان می‌دهد، احتمالاً چندین کهکشان با ویژگی‌های مورفولوژیکی مشابه وجود دارد که به‌عنوان اختروش ظاهر نمی‌شوند.
مجموع این عوامل به این معنی است که شناسایی ویژگی‌های مورفولوژیکی یا سینماتیکی در یک کهکشان میزبان اختروش که به‌طور منحصربه‌فردی رویداد محرک را شناسایی می‌کند، دشوار است. بنابراین بسیاری از مطالعات در مورد محرک شکل‌گیری اختروش‌ها یک رویکرد جایگزین در پیش گرفته‌اند که عبارت است از مقایسه ویژگی‌های جمعیتی کهکشان‌های میزبان اختروش با نمونه‌های قابل قیاس کهکشان‌های غیرفعال و این ویژگی‌ها قابل مقایسه، مورفولوژی کهکشان میزبان، محیط‌های بزرگ‌مقیاس، نرخ تشکیل ستارگان و توده‌های سرد میان‌ستاره‌ای است.
به این ترتیب با توجه به نیاز به نرخ‌های افزایش بالا که باید در مقیاس‌های زمانی طولانی فعالیت حفظ شود، ادغام کهکشان‌ها یک مکانیسم محرک امیدوارکننده برای فعالیت اختروش‌ها به‌شمار می‌رود زیرا گشتاورهای جزر و مدی مرتبط پتانسیل انتقال توده‌های بزرگ گاز به مقیاس‌های زیر کیلوپارسک را دارد. در واقع گفته می‌شود که اختروش‌ها بخشی از چرخه حیات ادغام‌های بزرگ و غنی از گاز را تشکیل می‌دهند. آن‌ها به‌عنوان هسته‌های دو کهکشان در نزدیکی قله‌های ادغام فعال و پس از ادغام قابل مشاهده می‌شوند، زیرا گاز و غبار اطراف پراکنده شده است تا هسته باقی‌مانده را آشکار کند.
این امر نشان می‌دهد که جریان‌های گازی ناشی از فعل و انفعالات کهکشان‌ها می‌توانند قبل از ادغام هسته‌ها، محرک فعالیت اختروش‌ها باشد. تفاوت بزرگ و بسیار مهمی که ما بین نرخ اختلالات ریخت‌شناختی میزبان‌های اختروش و کنترل‌گرهای آن‌ها به‌دست آمد نیز به خودی خود شواهد قوی ارائه می‌کند مبنی بر این‌که فعل و انفعالات کهکشان‌ها، محرک غالب فعالیت اختروش‌ها است.
کشف راز ۶۰ ساله اختروش‌ها
اکثر کهکشان‌ها دارای سیاه‌چاله‌های بسیار پرجرم در مرکز خود همچنین حاوی مقادیر قابل‌توجهی گاز هستند. گاز در بیشتر موارد در فواصل زیادی از مراکز کهکشان‌ها و به دور از دسترس سیاه‌چاله‌ها در حال گردش است. برخورد بین کهکشان‌ها گاز را به سمت سیاه‌چاله موجود در مرکز کهکشان هدایت می‌کند و درست قبل از این‌که گاز توسط سیاه‌چاله بلعیده شود، مقادیر فوق‌العاده‌ای از انرژی به شکل تشعشع آزاد می‌شود که نتیجه آن درخشندگی اختروش است. اشتعال یک اختروش عواقب چشمگیری برای کل کهکشان‌ها دارد. برای مثال می‌تواند بقیه گاز را از کهکشان خارج کند که این امر از تشکیل ستاره‌های جدید برای میلیاردها سال در آینده جلوگیری می‌کند.
تصویربرداری از نمونه‌ای از اختروش‌ها در این اندازه با این میزان حساسیت برای نخستین بار است که اتفاق می‌افتد و با مقایسه مشاهدات ۴۸ اختروش و کهکشان‌های میزبان آن‌ها با تصاویر بیش از ۱۰۰ کهکشان فاقد اختروش، محققان به این نتیجه رسیدند که کهکشان‌هایی که میزبان اختروش‌ها هستند تقریباً سه برابر بیشتر احتمال دارد که با کهکشان‌های دیگر تعامل یا برخورد کنند.
در واقع مشاهدات تصویربرداری عمیق از اختروش‌ها شواهد محکمی ارائه می‌کند که فعل‌وانفعالات کهکشان‌ها مکانیسم محرک غالب برای فعالیت اختروش‌ها است. فراتر از تسلط فعل‌وانفعالات کهکشانی، به نظر می‌رسد طیف وسیعی از شرایط وجود دارد که تحت آن یک هسته کهکشانی فعال بسیار درخشان و شبه اختروشی ایجاد می‌شود، با این حال مشاهدات فعلی حاکی از آن است که جریان‌های گازی مرتبط با فعل‌وانفعالات کهکشان‌ها می‌توانند نرخ ریزش جرم کافی را برای سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم مرکزی فراهم کنند تا حتی قبل از ادغام دو هسته، فعالیت اختروش را تحریک کند. بعضی از این اجرام قدرتمند نیز در فاز پس از ادغام فعال می‌شوند.
این مطالعه گام مهمی در درک بشر از چگونگی تحریک و سوخت اختروش‌ها، این اجسام قدرتمند و درخشان ارائه کرده است، زیرا اختروش‌ها یکی از افراطی‌ترین پدیده‌های جهان هستند و آنچه مشاهده شد به احتمال زیاد نشان‌دهنده آینده کهکشان راه شیری در برخورد با کهکشان آندرومدا در حدود پنج میلیارد سال دیگر است. مشاهده این رویدادها و در نهایت درک دلیل وقوع آن‌ها هیجان‌انگیز است.
یکی از انگیزه‌های علمی اصلی تلسکوپ فضایی جیمزوب ناسا مطالعه نخستین کهکشان‌های جهان بوده است و این تلسکوپ قادر به تشخیص نور حتی دورترین اختروش‌ها است که حدود ۱۳ میلیارد سال پیش ساطع شده است. اختروش‌ها برای اخترفیزیکدانان مهم هستند، زیرا به دلیل درخشندگی بالا، از فواصل دور دیده می‌شوند و بنابراین به‌عنوان فانوس راهی برای درک نخستین دوره‌های تاریخ جهان عمل می‌کنند. آن‌ها منطقه‌ای به‌شمار می‌روند که دانشمندان سراسر جهان مشتاق کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن هستند.
ترجمه از: مریم زمانی، خبرنگار ایمنا
نظر شما