دانشمندان ناسا یک فسیل کهکشانی را کشف کردند

دانشمندان ناسا با کشف نوع جدیدی از فعالیت اشعه ایکس، ادعا می کنند که یک فسیل کهکشانی پیدا کرده اند.

محققان مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا نوعی فعالیت پرتو ایکس را کشف کرده اند که تکامل کهکشان ها را آشکار می کند.

به گزارش ScienceMag، اشعه ایکس ابرهای غول پیکری از گاز سرد را در کهکشان مارپیچی NGC 4945 نشان می دهد. به نظر می رسد این گاز پس از فوران سیاهچاله مرکزی کهکشان حدود پنج میلیون سال پیش منتشر شده است.

کیمبرلی ویور، اخترفیزیکدان مرکز پروازهای فضایی گدارد و رئیس این تحقیق، گفت: بحث‌های مداومی در جامعه علمی درباره چگونگی تکامل کهکشان‌ها وجود دارد. تقریباً در مرکز همه کهکشان‌هایی به بزرگی کهکشان راه شیری، سیاهچاله‌های پرجرم را می‌یابیم که این سؤال را مطرح می‌کند که تأثیر سیاه‌چاله‌های کلان جرم در مقایسه با شکل‌گیری ستاره چقدر است. مطالعه کهکشان‌های نزدیک مانند NGC 4945، که در طول یک دوره گذار می‌بینیم، به ما کمک می‌کند تا مدل‌های بهتری از چگونگی ایجاد تغییرات کهکشانی ستارگان و سیاه‌چاله‌ها بسازیم.

NGC 4945 یک کهکشان فعال است که در فاصله ۱۳ میلیون سال نوری از زمین در صورت فلکی قنطورس قرار دارد. این تحقیق به لطف داده های جمع آوری شده توسط ماهواره XMM-Newton و با کمک رصدخانه اشعه ایکس چاندرا امکان پذیر شد.

یک کهکشان فعال دارای مرکزی است که به طور غیرمعمول روشن و متغیر است و توسط یک سیاهچاله بسیار پرجرم تغذیه می شود که دیسک کهکشانی اطراف گاز و غبار را از طریق نیروهای گرانشی و اصطکاک گرم می کند. سیاهچاله به آرامی مواد اطراف خود را مصرف می کند و نوسانات تصادفی در نور ساطع شده از قرص کهکشانی ایجاد می کند. مانند اکثر کهکشان های فعال، سیاهچاله و دیسک کهکشانی NGC 4945 توسط یک ابر غبار متراکم پوشیده شده است که تا حدی نور را مسدود می کند.

هسته‌های کهکشان‌های فعال می‌توانند ذرات پرسرعت را منفجر کنند و بادهای قوی حاوی گاز و غبار ایجاد کنند.

همچنین، NGC 4945 یک کهکشان ستارگانی است. این بدان معناست که با سرعتی بسیار بیشتر از کهکشان ما ستاره ها را تشکیل می دهد. دانشمندان تخمین می زنند که این کهکشان هر سال جرمی معادل ۱۸ ستاره مانند خورشید ما تولید می کند. تقریباً تمام شکل گیری ستاره ها در مرکز کهکشان متمرکز شده است. یک رویداد تشکیل ستاره بین ۱۰ تا ۱۰۰ میلیون سال طول می کشد و تنها زمانی پایان می یابد که مواد خام برای ساخت ستاره های جدید تمام شود.

ویور و تیمش NGC 4945 را با ماهواره XMM-Newton رصد کردند. آنها در داده های خود آنچه را دانشمندان خطوط “K-alpha” می نامند دیدند. این ویژگی زمانی رخ می دهد که نور پرانرژی پرتو ایکس ساطع شده از دیسک سیاهچاله با گاز سرد در جای دیگر برخورد کند. دمای این گاز حدود منفی ۲۰۰ درجه سانتیگراد است. خط K-alpha در کهکشان‌های فعال رایج است، اما تا قبل از این مشاهدات، دانشمندان فکر می‌کردند که در مقیاس‌های بسیار نزدیک‌تر به سیاه‌چاله رخ می‌دهد.

جنا کان یکی از محققان این پروژه گفت: رصدخانه پرتو ایکس چاندرا خط K-alpha را در کهکشان های دیگر ترسیم کرده است. در این مورد، چاندرا به ما کمک کرد تا منابع پرتو ایکس درخشان را در ابر مطالعه کنیم و منابع بالقوه غیر از سیاه‌چاله را رد کنیم، اما خط NGC 4945 آنقدر از مرکز آن امتداد دارد که میدان دید XMM-نیوتن را داریم. همه ما نیاز به دیدن آن داشتیم.

از آنجایی که NGC 4945 از دید ما تقریباً به لبه متمایل شده است، ماهواره XMM-Newton توانست وسعت خط K-alpha را در امتداد و بالای صفحه کهکشان ترسیم کند و از آن تا فاصله ۳۲۰۰۰ و ۱۶۰۰۰ نوری تصویربرداری کند. -سال به ترتیب. kill این فاصله بیشتر از خطوط مشاهده شده قبلی است.

تیم تحقیقاتی بر این باور است که گاز سرد برجسته شده توسط این خط، یادگاری از فوران ذره ای است که حدود پنج میلیون سال پیش از سیاهچاله مرکزی کهکشان فوران کرده است. این طغیان احتمالاً به‌جای فضا محوری به سمت کهکشان متمایل است و یک باد فوق‌العاده را هدایت می‌کند که همچنان گاز سرد را در کهکشان به حرکت در می‌آورد. حتی این فوران ممکن است منجر به تشکیل ستارگان فعلی شده باشد.

ویور و همکارانش به رصد NGC 4945 ادامه خواهند داد تا ببینند آیا می‌توانند راه‌های دیگری را کشف کنند که از طریق آن سیاه‌چاله بر تکامل کهکشان تأثیر می‌گذارد. همان اشعه ایکس ساطع شده از دیسک کهکشانی که در حال حاضر گاز سرد را برجسته می کند ممکن است شروع به تخریب آن کند. از آنجایی که ستارگان برای تشکیل به آن گاز نیاز دارند، دانشمندان ممکن است بفهمند که چگونه فعالیت در اطراف سیاه‌چاله یک کهکشان می‌تواند حالت ستاره‌زایی آن را غیرفعال کند.

ادموند هاجز-کلاک، اخترفیزیکدان مرکز پروازهای فضایی گدارد و یکی از محققین این پروژه می گوید: شواهدی وجود دارد که نشان می دهد سیاهچاله ها در برخی کهکشان ها نقش مهمی در تعیین تاریخ شکل گیری ستاره ها و سرنوشت آنها دارند. ما بسیاری از کهکشان‌های مشابه NGC 4945 را مطالعه می‌کنیم، زیرا اگرچه فیزیک تقریباً همه سیاه‌چاله‌ها یکسان است، اما تأثیر آنها بر کهکشان‌ها بسیار متفاوت است. ماهواره XMM-Newton به ما کمک کرد تا فسیل کهکشانی را کشف کنیم که نمی دانستیم به دنبال آن هستیم. این احتمالا اولین فسیل از یک گروه بزرگ از فسیل های کهکشانی است.

ویور نتایج تحقیقات را به نمایندگی از گروه خود در ۲۴۳ امین نشست انجمن نجوم آمریکا در نیواورلئان ارائه کرد. مقاله این تحقیق برای انتشار در مجله Astrophysical در دست بررسی است.

منبع: ایسنا