اکتشاف پژوهشگران ایرانی در رابطه با فرایندهای ستاره زایی در کهکشان های اولیه
به گزارش لیزر تگ، نتایج مطالعات تیم بین المللی به سرپرستی محققان پژوهشگاه دانش های بنیادی نشان داده است که کهکشان های ستاره زای اولیه در ظهر کیهانی در هاله هایی از پرتوهای کیهانی پرانرژی غوطه ور بودند.
به گزارش لیزر تگ به نقل از پژوهشگاه دانش های بنیادی، گروهی از منجمان به سرپرستی پژوهشگاه دانش های بنیادی (IPM) و با حضور دانشمندانی از مؤسسهٔ بین دانشگاهی نجوم داده محور (Inter-university Institute for Data Intensive Astronomy) و دانشگاه آکسفورد نمونه ای از کهکشان های دوردست را مطالعه کرده اند که تابش رادیوییِ آنها با تلسکوپ رادیویی میرکت (MeerKAT) رصد شده است. میرکت پیش نمونه ای برای بزرگ ترین رصدخانهٔ رادیویی جهان، یعنی آرایهٔ کیلومتر مربعی (SKA)، است. این مطالعه برای اولین بار امکان بررسی تطبیقی طیف رادیویی، شدت میدان مغناطیسی و آهنگ ستاره زایی کهکشان ها را در زمانی فراهم نموده که عالم ۹ تا ۱۲ میلیارد سال جوان تر بوده است.
یکی از اساسی ترین پرسش ها اینست که کهکشان ها چطور در عالم شکل گرفتند و تحول یافتند. برای پاسخ به این پرسش، دانشمندان باید از کهکشان هایی که میلیاردها سال نوری با ما فاصله دارند اطلاعات دریافت نمایند. تقریبا تمام دانسته های ما دربارهٔ کهکشان ها از تابش آنها از پرتوهای رادیویی تا گاما به دست می آید. رصدها در نور مرئی نشان داده است که بعد از دوره ای معروف به ظهر کیهانی (۱۰ تا ۱۱ میلیارد سال پیش)، آهنگ ستاره زایی در کهکشان ها به تدریج کاسته می شود. با این وجود اگر تنها به تابش های نوری تکیه نماییم درک ما از آهنگ ستاره زایی سوگیری خواهد داشت. از آن جا که تابش رادیویی طول موج بیشتری دارد و تحت تاثیر غبار میان ستاره ای قرار نمی گیرد، دقیق ترین اطلاعات را از عالم دوردست فراهم می آورد.
استاد راس تیلور، محقق اصلی طرح MeerKAT International GHz Tiered Extragalactic Exploration (MIGHTEE)، می گوید: این موضوع ما را تشویق کرد تا چند ناحیه از آسمان را با تلسکوپ رادیویی MeerKAT در آفریقای جنوبی به صورت عمیق رصد نماییم. این تلسکوپ که در ۹۰ کیلومتری شهر کوچک کارناوون در استان کیپ شمالی قرار دارد، یکی از پیش نمونه های رصدخانه ی SKA است.
استاد فاطمه طباطبایی از پژوهشگاه دانش های بنیادی که سرپرستی این تحقیق را بر عهده داشته می گوید: پیشتر، رصدهای رادیویی ما در طول موج های مختلف از کهکشان های نزدیک نشان داد تابش های رادیویی از ۱ تا ۱۰ گیگاهرتز ابزاری قدرتمند برای اندازه گیری آهنگ ستاره زایی است. حالا، نقشه برداری MIGHTEE در ترکیب با سایر نقشه برداری های رادیویی این امکان را فراهم نموده که مطالعه های خویش را به ۱۶۰ کهکشان اولیه در دورهٔ ظهر کیهانی و فراتر از آن گسترش دهیم. دکتر مریم خادمی، پژوهشگر پژوهشگاه دانش های بنیادی می گوید: تحلیل های دقیق ما نشان داده است که طیف رادیویی این کهکشان ها با آهنگ ستاره زایی تغییر می کند و این می تواند نتایج مهمی برای درک ما از کهکشان های اولیه ی ستاره زا داشته باشد.
تابش رادیویی در بازهٔ ۱ تا ۱۰ گیگاهرتز به طور عمده ناشی از تابش سینکروترون است، این تابش را الکترون های پرانرژی (پرتوهای کیهانی) گسیل می کنند که در میدان های مغناطیسی میان ستاره ای حرکت مارپیچی دارند. پرتوهای کیهانی هنگام تابش سینکروترون در میدان مغناطیسی قوی تر انرژی بیشتری از دست می دهند. اما طیف مشاهده شدهٔ کهکشان های اولیه نشان داده است که این پرتوهای کیهانی در کهکشان هایی که آهنگ ستاره زایی بیشتر و میدان مغناطیسی قوی تری دارند انرژی بیشتری به دست آورده اند. این معما تنها زمانی قابل حل است که پرتوهای کیهانی در سازوکاری به نام آینه های مغناطیسی انرژی بگیرند و/یا از میدان مغناطیسی جدا شده و همراه با بادها و جریان های خروجی از محیط بیرون بروند.
استاد طباطبایی می گوید: این وضعیت در صورتی می تواند رخ دهد که میدان های مغناطیسی در این سامانه ها بسیار درهم تنیده و متلاطم باشند. میدان مغناطیسی متلاطم سبب می شود پرتوهای کیهانی تا سطوح انرژی بالاتری شتاب بگیرند. سپس این ذرات، پراکنده و از میدان مغناطیسی واجفتیده می شوند. بنابراین، انتظار می رود کهکشان ها در زمان ظهر کیهانی در هاله هایی از پرتوهای کیهانی پرانرژی احاطه شده باشند. این الگو همینطور مازاد تابش رادیویی نسبت به تابش فروسرخ را که در این نمونه رصد شده است توضیح می دهد.
نتایج این تحقیق در مجله Astrophysical Journal انتشار یافته است (DOI: ۱۰.۳۸۴۷/۱۵۳۸-۴۳۵۷/ade۲۳۳) و از راه لینک زیر قابل دسترسی است:
https: //iopscience.iop.org/article/۱۰.۳۸۴۷/۱۵۳۸-۴۳۵۷/ade۲۳۳
منبع: لیزر تگ
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان لیزرتگ در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۸ بعلاوه ۱