پانورامای 200 میلیون ستاره‎‌ای؛ پرتره شگفت‌انگیز جدید هابل از آندرومدا!

تلسکوپ فضایی هابل دقیق‌ترین بررسی کهکشان آندرومدا را ارائه و سرنخ‌های جدیدی در مورد تاریخچه تکاملی آن و تضادهای شدید با کهکشان راه شیری را آشکار کرد. این تحقیق که بیش از یک دهه به طول انجامید، پانورامای کاملی از کهکشان را ثبت کرده و چشم‌اندازهای جدیدی در مورد سن، ساختار و ترکیب ستاره‌ای آن ارائه می‌دهد.

آندرومدا؛ شگفتی کهکشانی همسایه

از زمان پرتاب تلسکوپ فضایی هابل ناسا، ستاره‌شناسان بیش از یک تریلیون کهکشان را در سراسر جهان شناسایی کرده‌اند. با این حال، یک کهکشان به عنوان نزدیک‌ترین و مهم‌ترین همسایه کهکشان راه شیری اهمیت ویژه‌ای دارد؛ کهکشان آندرومدا. در شب‌های صاف پاییزی، این کهکشان به صورت جسمی کمرنگ و بیضی‌شکل در آسمان ظاهر می‌شود، تقریباً به اندازه ماه برای چشم غیرمسلح!

حدود یک قرن پیش، ستاره‌شناس ادوین هابل کشف کرد که آنچه زمانی تصور می‌شد «سحابی مارپیچی» است، در واقع یک کهکشان کاملاً جداگانه است که تقریباً 2.5 میلیون سال نوری از کهکشان راه شیری فاصله دارد!

آشکارسازی آندرومدا از طریق لنز هابل!

امروزه، تلسکوپ فضایی هابل دقیق‌ترین بررسی آندرومدا تا به امروز را تکمیل کرده است. این مطالعه گسترده بینش‌های ارزشمند جدیدی در مورد تاریخچه تکاملی کهکشان ارائه کرده است و تفاوت‌های کلیدی را با توسعه خود کهکشان راه شیری نشان می‌دهد.

تجسم یک غول کهکشانی

بدون آندرومدا به عنوان نمونه‌ای از یک کهکشان مارپیچی، ستاره‌شناسان اطلاعات بسیار کمتری در مورد ساختار و تکامل کهکشان راه شیری خود می‌دانستند. دلیل این امر این است که زمین در داخل کهکشان راه شیری قرار دارد. این مانند تلاش برای درک طرح یک شهر با ایستادن در وسط پارک مرکزی آن است.

بنجامین ویلیامز، استاد ستاره‌شناسی دانشگاه واشنگتن، می‌گوید:

با هابل می‌توانیم به جزئیات بسیار زیادی در مورد آنچه در مقیاس جامع در سراسر دیسک کهکشان در حال رخ دادن است، دست پیدا کنیم. شما نمی‌توانید این کار را با هیچ کهکشان بزرگ دیگری انجام دهید.

قابلیت تصویربرداری دقیق هابل می‌تواند بیش از 200 میلیون ستاره را در کهکشان آندرومدا حل کند و فقط ستاره‌های درخشان‌تر از خورشید ما را تشخیص دهد. آن‌ها مانند دانه‌های شن در سراسر ساحل به نظر می‌رسند. اما تلسکوپ نمی‌تواند همه چیز را ثبت کند. تخمین زده می‌شود که جمعیت کل آندرومدا یک تریلیون ستاره باشد، با بسیاری از ستاره‌های کم‌جرم‌تر که در زیر حد حساسیت هابل قرار دارند.

کاوش کهکشانی یک دهه‌ای

عکس‌برداری از آندرومدا یک کار هرکولسی بود زیرا کهکشان هدف بسیار بزرگتری در آسمان نسبت به کهکشان‌هایی است که هابل معمولاً مشاهده می‌کند که اغلب میلیاردها سال نوری با آن فاصله دارند. موزاییک کامل تحت دو برنامه هابل انجام شد. در مجموع بیش از 1000 مدار هابل، در طول بیش از یک دهه، مورد نیاز بود.

این پانوراما حدود یک دهه پیش با برنامه Panchromatic Hubble Andromeda Treasury آغاز شد. تصاویر با استفاده از ابزارهای موجود در هابل در طول موج‌های نزدیک به فرابنفش، مرئی و نزدیک به مادون قرمز برای عکاسی از نیمکره شمالی آندرومدا به دست آمدند.

تکمیل پرتره کهکشانی

در حال حاضر این کار با برنامه Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury که اخیراً منتشر شده دنبال شده است. این مرحله تصاویر تقریباً 100 میلیون ستاره را در نیمکره جنوبی آندرومدا اضافه کرد. این منطقه جنوبی از نظر ساختاری منحصر به فرد است و نسبت به دیسک شمالی که قبلاً ترسیم شده بود، به تاریخچه ادغام کهکشان حساس‌تر است.

ترکیب این دو برنامه به طور جمعی کل دیسک آندرومدا را پوشش می‌دهد که تقریباً از لبه دیده می‌شود، با زاویه 77 درجه نسبت به منظره‌ای که ما از زمین می‌بینیم کج شده است. کهکشان آنقدر بزرگ است که موزاییک از تقریباً 600 میدان دید مجزا مونتاژ و تصویر موزاییک از حداقل 2.5 میلیارد پیکسل تشکیل شده است.

رازهای نامتقارن آندرومدا

ژو چن، محقق پسادکترای ستاره‌شناسی دانشگاه واشنگتن و نویسنده اصلی مقاله، گفت:

عدم تقارن بین دو نیمه – که اکنون به صورت بصری در این تصویر مشهود است – بسیار جذاب است. دیدن ساختارهای دقیق یک کهکشان مارپیچی خارجی که در چنین ناحیه وسیع و پیوسته‌ای ترسیم شده است، شگفت‌انگیز است.

برنامه‌های نظرسنجی مکمل هابل اطلاعاتی در مورد سن، فراوانی عناصر سنگین و جرم ستاره‌ای در داخل آندرومدا ارائه می‌دهند. این به ستاره‌شناسان اجازه خواهد داد تا بین سناریوهای رقابتی که در آن آندرومدا با یک یا چند کهکشان ادغام شده است، تمایز قائل شوند. اندازه‌گیری‌های دقیق هابل مدل‌های تاریخچه ادغام و تکامل دیسک آندرومدا را محدود می‌کند.

چن گفت:

این عکاسی جاه‌طلبانه از کهکشان آندرومدا معیار جدیدی را برای مطالعات دقیق کهکشان‌های بزرگ مارپیچی تعیین می‌کند.

تاریخچه‌های متنوع کهکشان‌های همسایه

اگرچه کهکشان‌های راه شیری و آندرومدا احتمالاً حدود چند میلیارد سال پیش در یک زمان شکل گرفته‌اند، شواهد رصدی نشان می‌دهد که آن‌ها علی‌رغم رشد در همان محله کیهانی، تاریخچه‌های تکاملی بسیار متفاوتی دارند. محققان می‌گویند به‌نظر می‌رسد آندرومدا جمعیت بیشتری از ستاره‌های جوان‌تر و ویژگی‌های غیرمعمولی مانند جریان‌های منسجم ستاره‌ها داشته باشد. این نشان می‌دهد که تاریخچه تشکیل ستاره و تعامل اخیر آن فعال‌تر از کهکشان راه شیری است.

ویلیامز گفت:

این نگاه دقیق به ستاره‌های بررسی‌شده به ما کمک می‌کند تا تاریخچه ادغام و تعامل گذشته کهکشان را کنار هم قرار دهیم.

ستاره‌شناسان دانشگاه واشنگتن یافته‌های خود را در 16 ژانویه در مریلند در یک نشست انجمن نجوم آمریکا و در مقاله‌ای همراه که در همان تاریخ در مجله Astrophysical Journal منتشر شد، ارائه کردند.

منبع: Scitechdaily