کهکشان‌ های بسیار بزرگ چگونه شگل گرفته‌اند؟

ستاره‌شناسان اخیرا توانسته‌اند تولد یکی از بزرگ‌ترین اجرام کیهانی را رصد کنند. موضوعی که باعث جلب توجه دانشمندان به پیدایش کهکشان Spiderweb شده، این است که نحوه‌ی تشکیل این شیء بزرگ با آنچه دانشمندان پیش از این تصور می‌کردند، کاملا متفاوت است.

تا به امروز ما کهکشان‌های بزرگی را رصد کرده‌ایم که با بلعیدن کهکشان‌های کوچک‌تر به وجود آمده‌اند. اما طبق تحقیقات جدید دانشمندان، کهکشان اسپایدروب رشد خود را در ۱۰ میلیارد سال پیش با مکش یک ابر مولکولی آغاز کرده است. محقق ارشد این مطالعه، بیورن امنتس که یک اخترزیست‌شناس اسپانیایی است، در این ارتباط می‌گوید:

این اتفاق با آنچه قبلا در مورد نحوه‌ی تشکیل خوشه‌‌های کهکشان‌های بزرگ مجاور می‌دانستیم، مغایرت دارد. کهکشان اسپایدروب با بلعیدن دیگر کهکشان‌ها رشد نکرده است. در این خوشه، یک کهکشان عظیم با بلعیدن گاز مولکولی، که در آن شناور است، رشد می‌کند.
طبق آن چیزی که در فضای اطراف کهکشان خودمان اتفاق می‌افتد، ما همیشه فرض می‌کردیم کهکشان‌ها و ابرکهکشان‌ها (خوشه‌‌ای شامل میلیاردها کهکشان) از کهکشان‌های کوچک‌تر ایجاد می‌شوند. درواقع کهکشان‌ها به ‌مرور زمان به یکدیگر نزدیک و در اثر جاذبه‌ی گرانشی با هم ترکیب می‌شوند.

اما این فرضیه در مورد زمان‌های اولیه‌ی تشکیل عالم نمی‌تواند درست باشد، چون در آن زمان ستاره‌ها یا کهکشان‌های کوچک زیادی برای ترکیب شدن وجود نداشتند. نینا هَچ، اخترشناس از دانشگاه ناتینگهام، که در این تحقیق مشارکت ندارد، می‌گوید:

کهکشان‌ها‌ی بسیار بزرگ در برهه‌ی جوانی عالم دیده شده‌اند؛ اما وجود آن‌ها در حال حاضر گیج‌کننده است، چون ما نمی‌دانیم که چطور به‌سرعت به این اندازه‌ی بزرگ رسیده‌اند. انرژی لازم برای تشکیل ستاره‌های جدید در این کهکشان‌های عظیم از کجا می‌آید؟
برای پی بردن به این موضوع، تیم تحقیقاتی به رصد کهکشان اسپایدروب پرداختند. البته اسپایدروب یک کهکشان نیست، بلکه‌ خوشه‌ای از پروتوگلکسی‌ها‌ی جوان است که ۱۰.۶ میلیون سال نوری با ما فاصله دارند؛ به این معنی که آنچه ما اکنون می‌بینیم در واقع دربردارنده‌ی نحوه‌ی تشکیل این کهکشان در زمانی حدود ۴ میلیارد سال بعد از به وجود آمدن عالم است.

مطابق با آنچه ما امروزه در مورد تشکیل ابرکهکشان‌ها می‌دانیم، محققان در ابتدا بر این باور بودند که این کهکشان‌ها و ستاره‌های کوچک آن‌ها از گاز هیدروژن تشکیل یافته‌اند و در ادامه این کهکشان‌ها به سمت یکدیگر کشیده می‌شوند و کهکشان‌های بزرگ‌تری به وجود آورده‌اند. اما اکنون به‌جای فرض یادشده، یافته‌های حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که کهکشان عظیم اسپایدروب به‌طور مستقیم از تقطیر یک ابر گازی به وجود آمده است.

تشخیص گاز هیدروژن در فضا دشوار است. از این‌رو دانشمندان با ردیابی گاز مونواکسید کربن در این کهکشان دوردست پی بردند که هیدروژن نیز در این کهکشان وجود دارد. تیم تحقیقاتی بر اساس مطالعات انجام‌شده روی مونواکسید کربن، متوجه شدند ابر هیدروژنی در حال تحلیل رفتن نبوده است، بلکه برعکس حجم بزرگی از هیدروژن در آن محل وجود داشته است.

جرم این گاز هیدروژنی در حدود ۱۰۰ میلیارد برابر جرم خورشید و قطر آن هم به اندازه‌ی سه برابر اندازه‌ی کهکشان راه‌ شیری بوده است. اگر اسپایدروب از کهکشان‌های کوچک‌تر تشکیل شده بود، در آن صورت با مصرف گاز هیدروژن به‌عنوان سوخت، نباید چنین حجم عظیمی از هیدروژن در آن محل باقی مانده باشد. علاوه‌ بر یافته‌ی فوق، یک کشف غیرمنتظره‌ی دیگر تیم تحقیقاتی این است که ابر گازی مورد اشاره بسیار سرد بوده و دمایی در حدود منفی ۲۰۰ درجه‌ی سلسیوس داشته است. یکی از اعضای تیم تحقیقاتی به نام متیو لنارت از موسسه‌ی اخترفیزیک پاریس در این باره می‌گوید:

این اتفاق شگفت‌انگیزی است. ما انتظار متلاشی شدن کهکشان‌ها را داشتیم، که باعث گرم شدن گاز می‌شد، به همین دلیل فکر می‌کردیم شناسایی مونواکسید کربن بسیار دشوار باشد. اما برعکس، گاز  مونواکسید کربن به‌وفور یافت شد. همچنین این گاز داخل کهکشان‌های کوچک شناسایی نشده است، بلکه در فضای بین کهکشانی وجود دارد. این موضوع نشانگر این است که مونواکسید کربن به‌طور مستقیم توسط ابرکهکشان مکیده شده است.
درک چگونگی پیدایش ابرکهکشان‌ها به ما کمک می‌کند به شناخت بیشتری از کهکشان‌های کوچک‌تر دست یابیم و بفهمیم کهکشان ما (کهکشان راه شیری) به چه طریقی به شکل امروزی خود درآمده است. جورج مایلی از دانشگاه لیدن در هلند که یکی از اعضای تیم تحقیقاتی است، می‌گوید:

اسپایدروب برای ما مانند یک آزمایشگاه بزرگ است. این آزمایشگاه به ما اجازه می‌دهد پیدایش ابرکهکشان‌ها در داخل خوشه‌ها را رصد کنیم، این ابرکهکشان‌ها مانند شهرهای فضایی عالم هستی هستند. ما در ابتدای راه درک چگونگی تشکیل این غول‌ها هستیم. ما می‌خواهیم بدانیم چگونه این اشیای عظیم از گازهای که آن‌ها را محاصره کرده‌اند، به وجود آمده‌اند.
 این تیم تحقیقاتی تاکنون به کشف‌های خیره‌کننده‌ای رسیده است؛ اما آن‌ها باید در ابتدا دریابند که گاز مونواکسید کربن از کجا آمده است. امنتس در این باره می‌گوید:

مسلما این گاز از محصولات جانبی درون ستاره‌ها است، اما دقیقا نمی‌دانیم منشأ آن کجاست و چرا در مرکز این خوشه‌ی کهکشانی جمع شده است. برای یافتن پاسخ این پرسش‌ها باید بیشتر و عمیق‌تر به گذشته‌ی جهان هستی نگاه کنیم.

ناسا ماهواره جدیدی برای سنجش پارامترهای سلامت کره زمین به فضا می فرستد درخشان‌ ترین ابرنواختر کیهان، یک ستاره از هم گسیخته است