کشف یک دنباله گازی رکوردشکن در پی یک خوشه کهکشانی

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : جمعه, 19 خرداد 1402 13:38

به گزارش ایسنا به نقل از اسپیس، یک خوشه بسیار بزرگ از کهکشان‌ها که در حال بلعیدن یک گروه کهکشانی کوچکتر در نزدیکی خود است، یک دنباله از گاز داغ را پشت سر خود به جا می‌گذارد. این دنباله با طول ۱.۵ میلیون سال نوری، بزرگترین دنباله گازی به شمار می‌رود که تاکنون از یک گروه کهکشانی بیرون آمده است.

ستاره‌شناسان پیشتر دنباله کهکشان «ان‌جی‌سی ۴۸۳۹»(NGC 4839) را دیده بودند اما طول آن را فقط یک میلیون سال نوری تخمین زده بودند زیرا این اندازه‌ای بود که بیشتر با دنباله‌های گازی دیده‌شده در اطراف سایر رویدادهای مشابه مطابقت داشت.

بررسی‌هایی که با «رصدخانه پرتو ایکس چاندرا»(CXO) و تلسکوپ‌های دیگر انجام شدند، نه تنها ثابت کردند که این دنباله یک نمونه رکوردشکن کیهانی است، بلکه می‌تواند به دانشمندان نشان دهد که این توده‌های بزرگ کهکشانی چگونه رشد می‌کنند.

«خوشه کما»(Coma cluster) که در فاصله ۳۴۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد، یکی از بزرگترین خوشه‌های کهکشانی شناخته‌شده به شمار می‌رود که شامل حدود ۱۰۰۰ کهکشان منفرد است. این خوشه به طور پیوسته در حال رشد است زیرا گروه کهکشانی ان‌جی‌سی ۴۸۳۹ با سرعت میلیون‌ها مایل در ساعت در آن می‌افتد.

تصویر سمت چپ، نمای پرتو ایکس از خوشه کهکشانی کما را نشان می‌دهد که با تلسکوپ فضایی «ایکس‌ام‌ام-نیوتون»(XMM-Newton) به رنگ آبی و به همراه داده‌های نوری از تلسکوپ «نقشه‌برداری آسمانی دیجیتال اسلون»(SDSS) به رنگ زرد گرفته شده است. گروه کهکشانی ان‌جی‌سی ۴۸۳۹ در سمت راست پایین تصویر قرار دارد. عکس سمت راست، با تلسکوپ چاندرا به رنگ بنفش گرفته شده است.

براساس بیانیه رصدخانه پرتو ایکس چاندرا، گروه‌های کهکشانی مانند ان‌جی‌سی ۴۸۳۹ شامل حدود ۵۰ کهکشان هستند. این در حالی است که خوشه‌های کهکشانی مانند خوشه کما می‌توانند شامل صدها یا حتی هزاران کهکشان باشند. یکی از ویژگی‌های مشترک این مجموعه‌های دارای اندازه‌های متفاوتی از کهکشان‌ها، مقادیر زیادی گاز بسیار گرم است که آنها را در بر گرفته‌اند. اگرچه این ابرهای گازی سحابی و پراکنده هستند اما هنوز مقدار زیادی از جرم را در خوشه‌ها و گروه‌های کهکشانی تشکیل می‌دهند و این بدان معناست که بررسی گاز برای درک کردن آنها حیاتی است.

جذب ان‌جی‌سی ۴۸۳۹ توسط خوشه کما می‌تواند به ستاره‌شناسان کمک کند تا فرآیندهایی را که گروه‌های کهکشانی هنگام ادغام شدن با یکدیگر پشت سر می‌گذارند، درک کنند. همان طور که ان‌جی‌سی ۴۸۳۹ به سمت مرکز خوشه‌ای که در حال بلعیدن آن است حرکت می‌کند، گروه کهکشانی به واسطه برخورد با گازهای داغ یک خوشه بزرگتر، از پوشش گاز خود جدا می‌شود. این فرآیند خشونت‌آمیز همان چیزی است که دنباله گازی بزرگی را در پی ان‌جی‌سی ۴۸۳۹ ایجاد می‌کند. این دنباله به اندازه‌ای داغ است که می‌درخشد.

تصویری با رنگ کاذب از ناحیه مرکزی خوشه کما که ترکیبی از مشاهدات نور فروسرخ و نور مرئی است. این عکس توسط تلسکوپ نقشه‌برداری آسمانی دیجیتال اسلون به رنگ آبی و «تلسکوپ فضایی اسپیتزر«(Spitzer Space Telescope) ناسا به رنگ قرمز و سبز گرفته شده است.

گروهی از ستاره‌شناسان هنگام بررسی ان‌جی‌سی ۴۸۳۹، امواج ضربه‌ای را یافتند که نشان می‌دهد گروه کهکشانی با سرعت حدود ۴.۸ میلیون کیلومتر در ساعت در حال حرکت به سوی خوشه کما است.

دانشمندان، سطح تلاطم در دنباله گازی را نیز بررسی کردند که نشان داد رسانایی گرما در ان‌جی‌سی ۴۸۳۹ کم است. دانشمندان هنگام بررسی دنباله، ساختارهایی را به نام «ناپایداری‌ کلوین-هلمهولتز»(Kelvin–Helmholtz instability) پیدا کردند. این ناپایداری‌ها اغلب به دلیل حرکت لایه‌های مجاور گاز یا مایع با سرعت‌های گوناگون ایجاد می‌شوند و در این مورد، وجود یک میدان مغناطیسی ضعیف را در دنباله نشان می‌دهند که معیاری برای مقاومت یک سیال در برابر جریان یافتن است.

این پژوهش، در دویست و چهل و دومین نشست انجمن نجوم آمریکا در آلبوکرکی، نیومکزیکو ارائه شد.