کهکشان‌ها با سرعت جت! این برخورد عظیم جهان رو لرزوند!

برخورد سهمگین کهکشان‌ها؛ با سرعتی باورنکردنی!

یه برخورد کهکشانیِ عظیم که سرعتش به اندازه‌ی باورنکردنیِ ۳.۲ میلیون کیلومتر بر ساعت می‌رسد، با جزئیات بی‌سابقه‌ای توسط یکی از قدرتمندترین تلسکوپ‌های روی زمین رصد شد. این اتفاق در خوشه‌ی کهکشانی استیفن اتفاق افتاده. این خوشه شامل پنج کهکشانه و تقریباً ۱۵۰ سال پیش کشف شد. این برخورد، یک شوک شدید ایجاد کرده که می‌شه گفت شبیه به «صدای انفجار یه جنگنده‌ی جت» بوده و از جمله پدیده‌های حیرت‌انگیز تو کل جهان به حساب میاد.

خوشه‌ی کهکشانی استیفن نشون می‌ده که «یه تقاطع کهکشانیِ که برخوردای قبلی بین کهکشان‌ها، کلی آشغال و بقایا به جا گذاشته» و حالا با نزدیک شدن کهکشان NGC 7318b دوباره فعال شده. این برخورد توسط یه تیم از دانشمندا و با استفاده از اولین داده‌های به دست اومده از تلسکوپ ویلیام هرشل، که اسمش هست بررسی کننده‌ی سرعت ناحیه (WEAVE) و حدود ۲۰ میلیون یورو (۱۶.۷ میلیون پوند) هزینه داشته، در جزیره‌ی لا پالمای اسپانیا شناسایی شد. این مرکز علمی پیشرفته، نه‌تنها به ما نشون می‌ده که راه‌شیریِ خودمون چطوری طی میلیاردها سال شکل گرفته، بلکه اطلاعات جدیدی در مورد میلیون‌ها کهکشان دیگه در سراسر جهان بهمون می‌ده.

کشف برخورد NGC 7318b با خوشه‌ی کهکشانی استیفن، توسط تیمی متشکل از بیش از ۶۰ ستاره‌شناس انجام شده و امروز در نشریه‌ی ماهانه‌ی انجمن سلطنتی نجوم منتشر شده. این سیستم، یه آزمایشگاه ایده‌آل برای فهمیدن رابطه‌ی آشفته و اغلب خشونت‌آمیز بین کهکشان‌هاست، به همین خاطرم بوده که WEAVE از اول تمرکزش رو این موضوع بوده.

دکتر مارینا آرنودوا، محقق اصلی از دانشگاه هرتفوردشایر، گفت: «خوشه‌ی کهکشانی استیفن از زمان کشفش در سال ۱۸۷۷، ستاره‌شناس‌ها رو مجذوب خودش کرده، چون یه تقاطع کهکشانیِ که تصادفای قدیمی بین کهکشان‌ها، کلی آشغال به جا گذاشته. فعالیت‌های پویای این خوشه کهکشانی، الان با برخورد یه کهکشان با سرعت باورنکردنیِ بیش از ۳.۲ میلیون کیلومتر بر ساعت دوباره فعال شده، که منجر به ایجاد یه شوک خیلی شدید، مثل صدای انفجار یه جت جنگنده می‌شه.»

تیم بین‌المللی کشف کرده که پشت این جبهه‌ی شوک، یه طبیعت دوگانه‌ای وجود داره که قبلاً برای ستاره‌شناسا ناشناخته بوده. دکتر آرنودوا اضافه کرد: «وقتی شوک از بین جیب‌های گازیِ سرد عبور می‌کنه، با سرعت‌های فراصوت حرکت می‌کنه – که چند برابر سرعت صوت تو محیط بین کهکشانیِ خوشه‌ی کهکشانی استیفنه – اونقدر قوی که می‌تونه الکترون‌ها رو از اتم‌ها جدا کنه و یه دنباله‌ی درخشان از گاز باردار به جا بذاره، همون‌طور که با WEAVE دیدیم.»

کشف‌های جدید با استفاده از WEAVE و تلسکوپ‌های پیشرفته

اما، وقتی شوک از گاز داغ اطراف رد می‌شه، خیلی ضعیف‌تر می‌شه. به‌ گفته‌ی سومیا دیپ داس، دانشجوی دکتری در دانشگاه هرتفوردشایر، «به جای ایجاد اختلالات زیاد، شوک گاز داغ رو فشرده می‌کنه و در نتیجه امواج رادیویی تولید می‌شه که تلسکوپ‌های رادیویی مثل آرایه‌ی فرکانس پایین (LOFAR) اونها رو دریافت می‌کنن.»

این بینش جدید و جزئیات بی‌سابقه از طریق LIFU WEAVE به دست اومده که داده‌ها رو با ابزارهای پیشرفته‌ی دیگه مثل LOFAR، آرایه‌ی خیلی بزرگ (VLA) و تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) ترکیب می‌کنه. WEAVE یه دستگاه نقشه‌برداریِ خیلی سریعه که به تلسکوپ ویلیام هرشل وصل شده تا ترکیب ستاره‌ها و گازها رو هم تو کهکشان راه شیری و هم تو کهکشان‌های دوردست بررسی کنه.

این کار با کمک یه طیف‌سنج انجام می‌شه که عناصر تشکیل‌دهنده‌ی ستاره‌ها رو نشون می‌ده. این دستگاه، یه الگویی شبیه به بارکد تولید می‌کنه که درون یه منشور رنگی که منبع نور رو شکل می‌ده قرار داره. این پروژه بر اساس یه توافق چندجانبه بین فرانسه، ایتالیا و کشورهای گروه تلسکوپ‌های آیزاک نیوتن (که بریتانیا، اسپانیا و هلند هم جزوشون هستن) طراحی و ساخته شده.

ستاره‌شناسا امیدوارن که WEAVE بهشون کمک کنه تا نحوه شکل‌گیری کهکشان ما رو با جزئیات بی‌سابقه‌ای کشف کنن و درک ما از جهان رو عوض کنن. دکتر دانیل اسمیت از دانشگاه هرتفوردشایر گفت: «این خیلی جالبه که مارینا این کار رو با این تیم بزرگ انجام داده، اما این مقاله‌ی علمی اولیه WEAVE فقط یه پیش‌نمایش از چیزیه که تو پنج سال آینده با عملیاتی شدن کامل WEAVE به دست میاد.»

پروفسور گاوین دالتون، محقق اصلی WEAVE تو RAL Space و دانشگاه آکسفورد، گفت: «دیدن این حجم از جزئیات که WEAVE اینجا کشف کرده، فوق‌العاده‌ست. علاوه بر جزئیات مربوط به شوک و برخورد در حال انجام که تو خوشه‌ی استیفن می‌بینیم، این مشاهدات یه دیدگاه شگفت‌انگیز از اونچه که ممکنه تو شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌های کم‌نور و به سختی قابل مشاهده، در محدوده‌ی توانایی‌های امروزمون اتفاق بیفته، ارائه می‌ده.»

دکتر مارک بالسلز، مدیر گروه تلسکوپ‌های آیزاک نیوتن، گفت: «من خیلی خوشحالم که می‌بینم داده‌های جمع‌آوری شده تو اولین نوردهی WEAVE نتایج خیلی خوبی رو نشون می‌ده و مطمئنم که این فقط یه نمونه‌ی اولیه از اکتشافاتیه که تو سال‌های آینده با WEAVE روی تلسکوپ ویلیام هرشل ممکن می‌شه.»

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