ابر ماژلانی بزرگ یکی از خوشه‌های کروی خود را ربود

بوکمارک(0)

No account yet? Register

سال‌هاست ستاره‌شناسان می‌دانند که کهکشان‌ها می‌توانند هم‌نوع‌خوار باشند. درواقع کهکشان‌های عظیمی مانند راه شیری، با جذب همسایگان کوچکتر خود به این حد از جرم دست یافته‌اند. حال به‌نظر می‌رسد کهکشان‌های کوچکتر مانند ابر ماژلانی بزرگ هم با همسایگان کوچکتر خود همین رفتار را دارند.

ستاره‌شناسان شواهدی را کشف کرده‌اند که نشان می‌دهد ابر ماژلانی بزرگ (LMC)، همان کهکشان  قمری کوتوله‌ی راه شیری، یکی از خوشه‌های کروی را به خود جذب کرده است. خوشه‌های کروی کهکشان کامل نیستند. آنها شامل هزاران یا حتی میلیون‌ها ستاره هستند. خوشه‌های کروی بزرگترین و عظیم‌ترین و همچنین قدیمی‌ترین نوع خوشه‌ها هستند. آنان معمولاً فلز کمتری نسبت به خوشه‌های باز دارند. ستاره‌شناسان تصور می‌کنند که خوشه‌های کروی حتی پس از جذب شدن توسط کهکشان بزرگتری مانند LMC می‌توانند تا حدی منسجم باقی بمانند.

گروهی از ستاره‌شناسان هلندی و ایتالیایی مقاله‌ای با عنوان “ردپایی از فرآیند ادغامی قدیمی در ابر ماژلانی بزرگ” را منتشر کرده‌اند که شواهدی مبنی بر افزایش حجم LMC با جذب خوشه‌های کروی است. نویسنده‌‌ی اصلی این مقاله آلسیو موکیارلی، استاد گروه فیزیک و نجوم در دانشگاه بولونیای ایتالیا است. این مقاله در Nature Astronomy منتشر شده است.

خوشه‌های کروی (GCs) گونه‌‌های اسرارآمیزی هستند. برای مدت طولانی، ستاره‌شناسان براین باور بودند که آن‌ها مجموعه‌ای از ستارگان هستند که از یک ابر مولکولی منفرد تشکیل شده‌اند. به نظر می‌رسید همه ستاره‌های یک خوشه دارای سن و فلز مشابه هستند. اما با پیشرفت مشاهدات، مشخص شد که اکثر خوشه‌ها شامل جمعیت‌های متعددی از ستاره‌ها در سنین متفاوت و فلزیت‌های مختلفی هستند. اکنون ستاره‌شناسان تصور می‌کنند که پس از تشکیل اولیه‌ی یک خوشه، این خوشه ممکن است با یک ابر مولکولی غول‌پیکر دیگر برخورد کرده باشد که سیر دیگری از تشکیل ستاره را آغاز کرده است.

این تصویر تلسکوپ فضایی هابل ناسا/ESA از یک خوشه‌ی ستاره‌ای کروی فشرده و دوردست به نام NGC 7006 را نشان می‌دهد. این یک خوشه‌ی کروی کلاس 1 است، به این معنی که ستارگان آن به‌جای پخش شدن، بسیار متمرکز هستند.

خوشبختانه ، اگرچه GC ها می‌توانند جمعیت‌های متعددی از ستارگان را داشته باشند، اما پس از ادغام با یک کهکشان، مرکز آنها می‌تواند کنار هم بماند و این موضوع بسیار مهمی برای مطالعه است.

تیم محققان این مطالعه، 11 خوشه‌‌ی کروی مختلف را در ابر ماژلانی بزرگ بررسی کردند. یکی از آنها NGC2005  بود که حدود 750 سال نوری از مرکز LMC فاصله دارد و تقریباً شامل 200،000 ستاره است. ستارگان NGC2005  با سایر ستارگان LMC متفاوت هستند:  آنها حاوی روی، مس، سیلیکون و کلسیم کمتری نسبت به 10 خوشه‌ی‌ دیگر در LMC می‌باشند.

تصویر ترکیبی از NGC2005 (چپ) و ابر ماژلانی بزرگ (راست). ترکیب شیمیایی ستارگان در خوشه‌ی کروی NGC2005 با سایر ستارگان در ابر ماژلانی بزرگ متفاوت است. این اولین شواهد برای ادغام کهکشان‌های کوتوله در خارج از راه شیری است.

ستاره‌شناسان تصور می‌کنند که NGC2005 بقایای یک کهکشان کوچکتر بوده که میلیاردها سال پیش توسط LMC بلعیده شده است. کهکشان کوچکتر بازدهی تشکیل ستاره کمی داشت و جرمش مانند دسته‌ی کهکشان کروی کوتوله بود. در طول میلیاردها سال، کهکشان کوچک جدا شده و بیشتر ستارگان آن به غیر از هسته اصلی در اطراف پراکنده شدند. پس از تحلیل باقیمانده‌ی این کهکشان کوچک، هسته تا حد زیادی دست نخورده باقی ماند که آن هسته خوشه‌ی کروی، NGC2005 نام دارد.

در حالی که هیچ مدرک قابل استنادی برای ارتباط این جمعیت وجود ندارد، محققان از تکنیکی به نام برچسب‌گذاری شیمیایی برای شناسایی جمعیت‌هایی از ستارگان استفاده می‌کنند که منشأ مشترک دارند. آنها می‌گویند: “برچسب‌گذاری شیمیایی یکی از معدود تکنیک‌هایی است که به ما امکان می‌دهد بخش‌های کاملاً حل شده را ردیابی کنیم، این روش حتی می‌تواند در صورت عدم وجود آثار منسجم سینماتیکی یا فضایی در محیط فعلی اجرام، ستارگان و خوشه‌هایی را که مدت‌ها پیش به دلیل ترکیب شیمیایی غیرعادی از بین رفته‌اند، تشخیص دهد.”

انجام این کار همیشه آسان نیست زیرا نیازمند طیف‌سنجی با وضوح بالا است. همچنین نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق فراوانی مواد شیمیایی دارد، چون تفاوت کوچک در مفروضات می‌تواند در مورد پارامترهای اخترفیزیکی اجسام مورد مطالعه ایجاد اختلال کند. مهمترین پارامتر، دمای موثر یک ستاره است. به طوری‌که اگر اشتباه کنید آن‌گاه بقیه‌ی نتایج احتمالاً اشتباه است. تیم این تحقیق سعی کرد با استفاده از 11 خوشه‌ی کروی به عنوان ردیاب از این مشکلات عبور کند.

این تیم فلزدار بودن ستارگان در خوشه‌ی NGC2005 را با 10 خوشه‌ی کروی دیگر در LMC و 15 خوشه‌ی کروی قدیمی‌تر در راه شیری مقایسه کردند. همان‌طور که جدول زیر نشان می‌دهد، فلزی بودن NGC2005 مشخص است.

مقدار فلزات موجود در NGC2005 در مقایسه با سایر خوشه‌های کروی در ابر ماژلانی بزرگ و خوشه‌های کروی قدیمی‌تر در راه شیری متفاوت است. سیلیکون، کلسیم، مس و روی کمتری دارد. میانگین نسبت فراوانی وزنی برای [Fe/H] ، [Si/Fe] ، [Ca/Fe] ، [Cu/Fe] و [Zn/Fe] برای خوشه‌های قدیمی LMC و MW مورد تجزیه و تحلیل با خطای استاندارد مربوطه و در داخل براکت، پراکندگی میانگین وزنی نشان داده شده است.

اما آیا شواهد دیگری از ادغام وجود دارد؟

این تیم می‌گوید که فراوانی فلزات در NGC2005 و دیگر خوشه‌های کروی موجود در LMC نشان می‌دهد که آن‌ها در مناطقی از تشکیل ستاره که بسیار کارآمدتر از بقیه مناطق LMC بودند سرچشمه گرفته‌اند. “این نمونه‌ای از قمرهای کوتوله‌ی کروی (dSph) راه شیری است. بنابراین بهتر است که هنگام جستجو بدنبال چیزی شبیه به شکل گذشته‌ی خوشه‌ی   NGC2005که بصورت کهکشانی کوتوله بوده، باشیم.”

دو کهکشان قوس و کوره تنها کهکشان‌های کروی کوتوله‌ای هستند که به دور کهکشان راه شیری می‌چرخند و توانستند خوشه‌ی کروی را تشکیل دهند. فلزات کهکشان قوس مانند LMC است، بنابراین مشابه NGC2005 نیست. اما کهکشان کوتوله‌ی کوره از نظر فراوانی مواد شیمیایی بیشتر مطابقت دارد و همچنین آن‌قدر بزرگ است که می‌تواند پیشگام چیزی مانند گذشته‌ی NGC2005 باشد. با این‌حال،کهکشان کوره دارای جرمی به اندازه‌ی کافی بزرگ برای میزبانی جمعیت 5 خوشه‌ی کروی قدیمی است، که چهار مورد از آنها در محدوده‌ی جرمی مشابه‌ی خوشه‌ی کروی NGC2005 هستند که این یافته‌ها برای متقاعدکردن تیم کافی بود.

دیوید ماساری، محقق در INAF در دانشگاه گرونینگن هلند، و نویسنده‌ی مقاله، گفت:

ما در واقع شاهد ردپایی از ادغامی در گذشته هستیم و اکنون برای اولین‌بار به طرز قانع‌کننده‌ای نشان داده‌ایم که کهکشان‌های کوچکی که در کنار راه شیری ما قرار دارند به نوبه‌ی خود از کهکشان‌های کوچکتر ساخته شده‌اند.

5/5 - (5 امتیاز)
به اشتراک بگذارید
منبع Universe Today
ممکن است شما دوست داشته باشید
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

go2top