یک کهکشان عظیم که عمر آن به کمتر از ۲ میلیارد سال پس از «بیگبنگ» (انفجار بزرگ) بازمیگردد، اخترشناسان را سردرگم کرده است؛ چراکه هیچ نشانی از چرخش در آن دیده نمیشود. اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، کهکشانی غیرعادی را در جهان اولیه شناسایی کردهاند که فاقد چیزی است که دانشمندان انتظار یافتنش را داشتند: چرخش!
محققان میگویند عموماً تصور میشود که کهکشانها همزمان با شکلگیری و تحت تأثیر نیروی گرانش و جریانهای گاز ورودی، شروع به چرخش میکنند. اما این کهکشان دوردست که با نام XMM-VID1-2075 شناخته میشود، هیچ علامتی از این حرکت نشان نمیدهد و همین موضوع آن را به کشفی غیرمنتظره تبدیل کرده است.
این یافته در مطالعهای که در تاریخ ۴ می در مجله Nature Astronomy منتشر شد، شرح داده شده است. بن فارست، نویسنده اصلی این مقاله و پژوهشگر بخش فیزیک و نجوم دانشگاه کالیفرنیا (دیویس)، میگوید که کهکشانهای بدون چرخشِ محسوس، معمولاً فقط در مراحل بسیار متأخرترِ تاریخ کیهان دیده میشوند.
فارست در این باره گفت:
این مورد بهخصوص، هیچ شواهدی از چرخش نشان نداد که بسیار غافلگیرکننده و جالب بود.
کهکشانی در جهان اولیه که معادلات را به هم میزند!
مدلهای کنونی شکلگیری کهکشانها پیشنهاد میکنند که کهکشانهای جوان باید بهطور طبیعی هنگام جمعآوری ماده، بچرخند. با این حال، طی میلیاردها سال، ادغامهای مکرر بین کهکشانها میتواند این حرکت چرخشی را مختل کرده یا تا حدودی خنثی کند.
اعتقاد بر این است که این فرآیند زمان بسیار زیادی طول میکشد. به همین دلیل، اخترشناسان از یافتن کهکشانی با این ویژگیها، آن هم زمانی که جهان هنوز کمتر از ۲ میلیارد سال سن داشت، شگفتزده شدند.
کهکشانهای عظیمِ نزدیک به ما، گاهی اوقات چرخش سازمانیافتهی کمی نشان میدهند و در عوض حاوی ستارگانی هستند که در جهتهای تصادفی حرکت میکنند. دانشمندان معمولاً این رفتار را به کهکشانهایی نسبت میدهند که تاریخچهای طولانی از برخوردها و ادغامها را پشت سر گذاشتهاند.
کهکشان باستانی عظیمی که ستارهسازی را متوقف کرده است!
پیش از استفاده از جیمز وب، فارست و همکارانش در پروژه نقشهبرداری MAGAZ3NE، کهکشان XMM-VID1-2075 را با رصدخانه «دبلیو. ام. کک» (W.M. Keck) در هاوایی مشاهده کرده بودند.
آن مشاهدات اولیه فاش کرد که این کهکشان نسبت به زمان خود بسیار عظیم بوده و چندین برابرِ کهکشان راه شیری ستاره در خود جای داده است. دادهها همچنین نشان دادند که این کهکشان تا حد زیادی تولید ستارههای جدید را متوقف کرده است.
فارست توضیح داد:
مشاهدات قبلی MAGAZ3NE تأیید کرده بود که این یکی از عظیمترین کهکشانها در جهان اولیه است که پیش از این چندین برابر راه شیری ستاره داشته و همچنین تأیید شد که دیگر ستاره جدیدی نمیسازد؛ همین موضوع آن را به هدفی جذاب برای مشاهدات تکمیلی تبدیل کرد.
جیمز وب حرکت کهکشان را اندازهگیری میکند
تیم تحقیقاتی بعداً از تلسکوپ فضایی جیمز وب استفاده کرد تا XMM-VID1-2075 و دو کهکشان دیگر از همان دوران را با جزئیات بیشتر بررسی کند. جیمز وب به اخترشناسان اجازه داد تا نحوه حرکت مواد در داخل هر کهکشان را اندازهگیری کنند.
فارست گفت:
این نوع کارها به وفور روی کهکشانهای مجاور انجام شده است، چون آنها نزدیکتر و بزرگتر هستند و میتوان این مطالعات را از روی زمین انجام داد. اما انجام این کار برای کهکشانهایی با انتقال به سرخ بالا (High Redshift) بسیار دشوار است، زیرا آنها در آسمان بسیار کوچکتر به نظر میرسند. جیمز وب واقعاً در حال جابجا کردن مرزهای این نوع مطالعات است.
در میان سه کهکشان بررسی شده، یکی چرخش واضحی داشت، دیگری نامنظمتر به نظر میرسید و XMM-VID1-2075 حرکتی تصادفی را بدون چرخش کلی به نمایش گذاشت.
فارست افزود:
این رفتار با برخی از عظیمترین کهکشانها در جهانِ محلی (اطراف ما) همخوانی دارد، اما یافتن آن در چنین زمان زودهنگامی کمی غافلگیرکننده بود.
احتمال برخورد کهکشانی در دوران باستان
اخترشناسان اکنون در تلاشند بفهمند چگونه این کهکشان به این سرعت به چیزی تبدیل شده که دانشمندان آن را «چرخشگر کُند» (Slow Rotator) مینامند. یک توضیح این است که ممکن است این کهکشان برخورد بزرگی با کهکشان دیگری داشته که در جهت تقریباً مخالف آن در حال چرخش بوده است. چنین رویدادی میتواند بخش بزرگی از چرخش سیستم را مختل یا خنثی کرده باشد.
محققان بر این باورند که مشاهدات جیمز وب ممکن است از این ایده پشتیبانی کند. فارست در این باره گفت:
در این کهکشان خاص، ما متوجه مقدار زیادی نور اضافی در یک سمت شدیم. این موضوع نشاندهنده شیء دیگری است که وارد سیستم شده، با آن تعامل داشته و پتانسیل این را داشته که دینامیک آن را تغییر دهد.
جستجو برای کهکشانهای بدون چرخش بیشتر
تیم تحقیقاتی قصد دارد به جستجوی کهکشانهای دیگری مانند XMM-VID1-2075 در جهان اولیه ادامه دهد. دانشمندان میتوانند این یافتهها را با شبیهسازیهای کامپیوتری مقایسه کنند تا درک بهتری از نحوه تکامل کهکشانها بلافاصله پس از بیگبنگ به دست آورند.
فارست خاطرنشان کرد:
برخی شبیهسازیها پیشبینی میکنند که تعداد بسیار کمی از این کهکشانهای بدون چرخش در مراحل اولیه جهان وجود داشته باشند، اما انتظار میرود که آنها بسیار نادر باشند. بنابراین، این یکی از راههایی است که میتوانیم آن شبیهسازیها را آزمایش کنیم و بفهمیم این پدیده چقدر رایج است؛ این کار در نهایت به ما اطلاعاتی میدهد که آیا تئوریهای ما درباره این تکامل درست هستند یا خیر.
منبع: Scitechdaily
