برخورد کهکشانی با سرعت ۳.۲ میلیون کیلومتر بر ساعت!

تصادف عظیم کهکشان‌ها با سرعتی باورنکردنی

یک تصادف بزرگ کهکشانی که ناشی از برخورد با سرعتی باورنکردنی معادل ۲ میلیون مایل در ساعت (۳.۲ میلیون کیلومتر در ساعت) است، با جزئیات بی‌سابقه‌ای توسط یکی از قدرتمندترین تلسکوپ‌های زمین مشاهده شده است. این برخورد در گروه کهکشانی استیفن که شامل پنج کهکشان می‌باشد و تقریباً ۱۵۰ سال پیش برای اولین بار مشاهده شد، رخ داده است. این تصادف یک شوک بسیار قوی ایجاد کرده که شبیه به “صدای انفجار جت جنگنده” است و از جمله شگفت‌انگیزترین پدیده‌ها در جهان به شمار می‌رود.

گروه کهکشانی استیفن نمایانگر “یک تقاطع کهکشان‌ها است که تصادف‌های گذشته بین کهکشان‌ها، میدان پیچیده‌ای از زباله‌ها را به جا گذاشته‌اند” و اکنون با عبور کهکشان NGC 7318b دوباره بیدار شده است. این تصادف توسط تیمی از دانشمندان با استفاده از اولین مشاهدات از تلسکوپ ویلیام هرشل Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE) که هزینه آن ۲۰ میلیون یورو (۱۶.۷ میلیون پوند) است، در لا پالما، اسپانیا، شناسایی شد. این مرکز علمی پیشرفته نسل بعدی نه تنها به ما نشان خواهد داد که کهکشان راه شیری ما چگونه در طول میلیاردها سال شکل گرفته است، بلکه بینش‌های جدیدی درباره میلیون‌ها کهکشان دیگر در سراسر جهان ارائه خواهد داد.

کشف برخورد NGC 7318b با گروه کهکشانی استیفن توسط تیمی متشکل از بیش از ۶۰ ستاره‌شناس انجام شده و امروز در گزارش‌های ماهانه انجمن نجوم سلطنتی منتشر شده است. این سیستم یک آزمایشگاه ایده‌آل برای درک رابطه پرآشوب و اغلب خشونت‌آمیز بین کهکشان‌ها است، به همین دلیل نیز تمرکز مشاهدات اولیه WEAVE بر روی آن بوده است.

دکتر مارینا آرنودوا، پژوهشگر اصلی از دانشگاه هرتفوردشایر، گفت: “از زمان کشف آن در سال ۱۸۷۷، گروه کهکشانی استیفن ستاره‌شناسان را مجذوب خود کرده است، زیرا نمایانگر یک تقاطع کهکشانی است که تصادف‌های گذشته بین کهکشان‌ها، میدان پیچیده‌ای از زباله‌ها را به جا گذاشته است. فعالیت‌های دینامیکی در این گروه کهکشانی اکنون با برخورد کهکشان با سرعتی باورنکردنی بیش از ۲ میلیون مایل در ساعت (۳.۲ میلیون کیلومتر در ساعت) دوباره بیدار شده است که منجر به ایجاد یک شوک بسیار قوی، شبیه به صدای انفجار جت جنگنده می‌شود.”

تیم بین‌المللی کشف کرده است که پشت جبهه شوک، طبیعت دوگانه‌ای وجود دارد که قبلاً برای ستاره‌شناسان ناشناخته بود. دکتر آرنودوا افزود: “زمانی که شوک از میان جیب‌های گاز سرد عبور می‌کند، با سرعت‌های فوق‌صوت حرکت می‌کند – چندین برابر سرعت صوت در محیط بین کهکشانی گروه کهکشانی استیفن – به اندازه‌ای قوی که می‌تواند الکترون‌ها را از اتم‌ها جدا کند و دنباله‌ای درخشان از گاز باردار به جا بگذارد، همان‌طور که با WEAVE مشاهده شده است.”

کشفیات جدید با استفاده از WEAVE و تلسکوپ‌های پیشرفته

با این حال، زمانی که شوک از میان گاز داغ اطراف عبور می‌کند، به شدت ضعیف‌تر می‌شود. به گفته سومیا دیپ داس، دانشجوی دکتری در دانشگاه هرتفوردشایر، “به جای ایجاد اختلالات قابل توجه، شوک گاز داغ را فشرده کرده و در نتیجه امواج رادیویی تولید می‌شود که توسط تلسکوپ‌های رادیویی مانند آرایه فرکانس پایین (LOFAR) دریافت می‌شود.”

این بینش جدید و جزئیات بی‌سابقه از طریق LIFU WEAVE به دست آمده است که داده‌ها را با دیگر ابزارهای پیشرفته مانند LOFAR، آرایه بسیار بزرگ (VLA) و تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) ترکیب می‌کند. WEAVE یک دستگاه نقشه‌برداری فوق‌العاده سریع است که به تلسکوپ ویلیام هرشل متصل شده تا ترکیب ستاره‌ها و گازها را هم در کهکشان راه شیری و هم در کهکشان‌های دوردست تحلیل کند.

این کار با کمک یک طیف‌سنج انجام می‌شود که عناصر تشکیل‌دهنده ستاره‌ها را با تولید یک الگوی شبیه به بارکد درون یک منشور رنگی که منبع نور را تشکیل می‌دهد، نمایان می‌کند. این پروژه بر اساس یک توافق چندجانبه بین فرانسه، ایتالیا و کشورهای گروه تلسکوپ‌های آیزاک نیوتن (شامل بریتانیا، اسپانیا و هلند) طراحی و ساخته شده است.

ستاره‌شناسان امیدوارند که WEAVE به کشف چگونگی شکل‌گیری کهکشان ما با جزئیات بی‌سابقه کمک کند و درک ما از جهان را متحول سازد. دکتر دانیل اسمیت از دانشگاه هرتفوردشایر گفت: “این کار واقعاً جالب است که مارینا با این تیم بزرگ انجام داده است، اما این مقاله علمی اولیه WEAVE تنها یک پیش‌چشم‌انداز از آنچه در پنج سال آینده با عملیاتی شدن کامل WEAVE به دست خواهد آمد، است.”

پروفسور گاوین دالتون، محقق اصلی WEAVE در RAL Space و دانشگاه آکسفورد، گفت: “دیدن سطح جزئیاتی که WEAVE در اینجا کشف کرده، فوق‌العاده است. علاوه بر جزئیات شوک و تصادف در حال وقوع که در گروه استیفن مشاهده می‌کنیم، این مشاهدات دیدگاه شگفت‌انگیزی از آنچه ممکن است در شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌های کم‌نور و به سختی قابل مشاهده در مرزهای قابلیت‌های کنونی ما اتفاق بیفتد، ارائه می‌دهد.”

دکتر مارک بالسلز، مدیر گروه تلسکوپ‌های آیزاک نیوتن، گفت: “من از دیدن اینکه داده‌های جمع‌آوری شده در نور اول WEAVE نتایج با تأثیر بالایی را ارائه می‌دهند، هیجان‌زده هستم و مطمئنم که این تنها یک نمونه اولیه از نوع کشفیات است که در سال‌های آینده با WEAVE بر روی تلسکوپ ویلیام هرشل ممکن خواهد شد.”

این پروژه با همکاری C-UKRI بریتانیا، Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) هلند و IAC در اسپانیا انجام شده است. مشارکت IAC در ING توسط وزارت علم، نوآوری و دانشگاه‌های اسپانیا تأمین مالی می‌شود.