افشای راز تولد ستارگان در کهکشان راه شیری - وبلاگ بهابادی

به گزارش وبلاگ بهابادی، کهکشان راه شیری با این سرعت، هر یک میلیون سال که از نظر نجومی یک چشم برهم زدن است، حدود 10 تا 20 میلیون ستاره تازه فراوری می نماید. این تعداد برای پر کردن تقریباً 10 هزار خوشه ستاره ای مانند خوشه پروین در صورت فلکی ثور کافی است. در مقابل، بسیاری از کهکشان ها، از جمله بیشتر کهکشان هایی که به دور راه شیری می چرخند، اصلاً ستاره تازهی نمی سازند.

یک مطالعه تازه نشان می دهد مقدار تشکیل ستاره در کهکشان راه شیری بسیار بیشتر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد. تجزیه و تحلیل پرانرژی ترین نور در کهکشان راه شیری نشان می دهد که ممکن است در خصوص سرعت تشکیل ستاره در کهکشان راه شیری اشتباه نموده باشیم.

پرتو های گامای فراوری شده در اثر واپاشی رادیواکتیو ایزوتوپ ها که در طی شکل گیری ستاره ها فراوری شده، نشان می دهد ستاره ها با سرعت چهار تا هشت برابر جرم خورشید در سال تشکیل می شوند. این رقم دو تا چهار برابر تخمین های فعلی است و نشان می دهد کهکشان ما آن گونه که فکر می کردیم ساکن و غیرفعال نیست.

پرتو های گاما حاصل از آلومینیوم-26 که یک ایزوتوپ رادیواکتیو است که عمدتاً از ستارگان پرجرم نشات می گیرد، نشان می دهد کهکشان راه شیری سالانه به مقدار چهار تا هشت جرم خورشیدی گاز و غبار بین ستاره ای را به ستارگان تازه تبدیل می نماید. این مقدار دو تا چهار برابر برآورد های متعارف است و به مقدار 10 تا 20 ستاره در سال است؛ زیرا بیشتر ستارگان جرم کمتری از خورشید دارند.

این کشف نتایج مهمی برای درک ما از تکامل کهکشان راه شیری و پیرامون آن دارد، زیرا سرعت تولد و مرگ ستاره ها می تواند ترکیب شیمیایی کلی کهکشان را تغییر دهد.

کهکشان راه شیری با این سرعت، هر یک میلیون سال که از نظر نجومی یک چشم برهم زدن است، حدود 10 تا 20 میلیون ستاره تازه فراوری می نماید. این تعداد برای پر کردن تقریباً 10 هزار خوشه ستاره ای مانند خوشه پروین در صورت فلکی ثور کافی است. در مقابل، بسیاری از کهکشان ها، از جمله بیشتر کهکشان هایی که به دور راه شیری می چرخند، اصلاً ستاره تازهی نمی سازند.

توماس سیگرت، اخترفیزیکدان دانشگاه وورزبورگ آلمان می گوید: سرعت تشکیل ستارگان برای شناخت تکامل کهکشان بسیار مهم است. هر چه کهکشان ستاره های بیشتری بسازد، سریعتر خود را با اکسیژن، آهن و سایر عناصری که ستاره ها ایجاد می نمایند، غنی می سازند. این عناصر ابر های گازی ستاره ساز را تغییر می دهند و می توانند تعداد نسبی ستاره های بزرگ و کوچکی را که ابر های گازی تشکیل می دهند، تغییر دهند.

سیگرت و همکارانش شدت و توزیع فضایی انتشار آلومینیوم-26 را در کهکشان راه شیری مطالعه کردند. یک ستاره پرجرم این ایزوتوپ را در زمان حیات و مرگ خود فراوری می نماید. این ستاره در طول عمر خود، آلومینیوم را به وسیله باد شدید به درون فضا می فرستد. این ایزوتوپ با نیمه عمر 700 هزار سال تجزیه می گردد و پرتو های گاما فراوری می نماید.

پرتو های گاما مانند اشعه ایکس و بر خلاف نور مریی، در غباری که جوانترین ستاره ها را می پوشاند، نفوذ می نماید. یکی از عناصر حاصل از مرگ ستارگان، ایزوتوپ رادیواکتیو آلومینیوم به نام آلومینیوم-26 است. آلومینیوم-26 عمر زیادی ندارد و نیمه عمر آن 717 هزار سال است و با فروپاشی، پرتو های گاما در طول موج خاصی فراوری می نماید.

اما آلومینیوم 26 در مقادیر قابل توجهی در ابر های موادی که ستاره های تازه تشکیل شده را احاطه نموده اند، یافت می گردد. اگر سرعت ورود مواد به ستاره از سرعت صوت فراتر رود، یک موج ضربه ای شکل می گیرد و پرتو های کیهانی فراوری می گردد. هنگامی که پرتو ها با ایزوتوپ های موجود در غبار مانند آلومینیوم-27 و سیلیکون-28 تصادم می نمایند، می توانند ایزوتوپ آلومینیوم-26 را فراوری نمایند.

اخترشناسان با نگاه کردن به مقدار تابش گاما در کیهان که در اثر واپاشی رادیواکتیو آلومینیوم-26 فراوری می گردد، می توانند سرعت تشکیل ایزوتوپ و مرگ ستارگانی را که در کهکشان راه شیری فراوری می شوند، تخمین بزنند و از آن برای مشخص سرعت تولد ستاره استفاده نمایند. هر چه تعداد ستاره های کهکشان راه شیری بیشتر باشد، پرتو های گامای بیشتری ایجاد می گردد. محققان، مقدار تشکیل ستاره را به مقدار جرم چهار تا هشت خورشید در سال می دانند که بسیار بیشتر از برآورد های استاندارد حدود 2 جرم خورشید در سال است.

پاول کروپا، اخترشناس دانشگاه بن آلمان که در این مطالعه مشارکت نداشته است، می گوید این رقم تازه بسیار واقعی است. من تحت تأثیر مدل سازی دقیق فرایند تشکیل ستاره ها شدم. این کار بسیار زیبایی است و یک گام بزرگ در جهت کاملاً صحیح است.

در هر صورت، کهکشان راه شیری قوی ترین خالق ستاره در مجموعه ای از بیش از 100 کهکشان نزدیک موسوم به خوشه کهکشانی محلی است. آندرومدا بزرگترین کهکشان این خوشه، تنها کسری از جرم خورشیدی گاز و غبار را در سال به ستاره های تازه تبدیل می نماید. در میان کهکشان های خوشه کهکشانی محلی، راه شیری از نظر بزرگی در رتبه دوم واقع شده است، اما سرعت تشکیل ستاره های بالای آن به این معنی است که قطعاً کوشش بیشتری انجام می دهد.

روش این تیم نویدبخش درک بهتر چگونگی تشکیل ستارگان تازه راه شیری است. تشکیل ستارگان معمولاً در غبار و گاز غلیظ پوشانده شده و تماشای آن ها سخت است. شمارش تشعشعات گامایی که فراوری می نماید، می تواند یکی از راه های موثر برای تماشای پشت پرده این پدیده باشد.