(عکس) نقشه‌ای هرگز دیده نشده از کهکشان راه شیری

کهکشان راه شیری کهکشان اصلی ماست، اما چقدر آن را می‌شناسیم؟ به عنوان بخشی از پروژه‌ای که توسط ناسا تامین مالی شده است، گروهی به رهبری محققان دانشگاه ویلانوا (Villanova) نمایی بی‌سابقه از موتور مرکزی قلب کهکشان ما به دست آورده‌اند.

به گزارش ایسنا، نقشه‌ی جدید از این منطقه مرکزی کهکشان راه شیری که تدوین آن چهار سال به طول انجامید، رابطه بین میدان‌های مغناطیسی در قلب کهکشان ما و ساختار‌های غبار سردی را که در آنجا ساکن هستند، آشکار می‌کند. این گرد و غبار واحد‌های سازنده ستارگان، سیارات و در نهایت حیات به شکلی که ما می‌شناسیم، هستند. موتور مرکزی کهکشان راه شیری این فرآیند را هدایت می‌کند.

یافته‌های این تیم پیامد‌هایی فراتر از کهکشان خودمان دارد و نگاهی اجمالی به نحوه تعامل غبار و میدان‌های مغناطیسی در موتور‌های مرکزی کهکشان‌های دیگر نیز ارائه می‌کند.

درک چگونگی شکل‌گیری و تکامل ستارگان و کهکشان‌ها بخش مهمی از داستان منشا حیات است، اما تاکنون، تعامل غبار و میدان‌های مغناطیسی در این فرآیند تا حدودی نادیده گرفته شده است، به ویژه در کهکشان خودمان.

دیوید چاس (David Chuss)، رهبر گروه تحقیقاتی و استاد فیزیک در دانشگاه ویلانوا، می‌گوید: مرکز کهکشان راه شیری و بیشتر فضای بین‌ستاره‌ای پر از غبار است و این برای چرخه زندگی کهکشان ما مهم است. آنچه ما به آن نگاه کردیم نور ساطع شده از این دانه‌های غبار سرد بود که توسط عناصر سنگینِ تشکیل شده در ستارگان تولید می‌شوند و زمانی که آن ستاره‌ها می‌میرند و منفجر می‌شوند در فضا پخش می‌شوند.

تصویر پیچیده‌ای از میدان‌های مغناطیسی کهکشان راه شیری

در قلب کهکشان راه شیری منطقه‌ای به نام ناحیه مولکولی مرکزی وجود دارد که تخمین زده می‌شود با ۶۰ میلیون جرم خورشیدی غبارآلود پر شده باشد. دمای این مخزن عظیم از غبار حدود ۴۳۲.۷ درجه فارنهایت یا منفی ۲۵۸.۲ درجه سانتیگراد است. این تنها چند درجه بالاتر از صفر مطلق است که خود دمای فرضی است که در آن تمام حرکات اتمی متوقف می‌شود.

همچنین در قلب کهکشان راه شیری گاز داغ تری وجود دارد که یونیزه شده است و به صورت حالتی از ماده به نام پلاسما در آمده است.

محققان همچنین می‌خواستند بدانند که چگونه غبار سرد با میدان‌های مغناطیسی در قلب کهکشان راه شیری هم‌سو می‌شود، که نحوه جهت‌گیری این میدان‌های مغناطیسی را نیز آشکار می‌کرد. این روند تحت عنوان «قطبی شدن» بیان می‌شود.

چاس و همکارانش از ناسا کمک مالی دریافت کردند تا این منطقه مرکزی غبارآلود را با استفاده از رصدخانه استراتوسفر برای نجوم فروسرخ به اختصار سوفیا (SOFIA) بررسی کنند. سوفیا تلسکوپی است که از فاصله ۱۳۷۱۶ متری سوار بر بوئینگ ۷۴۷ به دور کره زمین می‌چرخید.

پروژه اکتشاف منطقه بزرگ CMZ مادون قرمز دور (FIREPLACE) یک نقشه مادون قرمز با فاصله حدود ۵۰۰ سال نوری در مرکز کهکشان راه شیری در ۹ پرواز ایجاد کرد.

محققان با اندازه‌گیری قطبش تشعشعات ساطع شده از غبار مربوط به میدان‌های مغناطیسی، ساختار پیچیده خود از این میدان‌های مغناطیسی را ایجاد کردند. سپس روی یک نقشه سه رنگ که گرد و غبار گرم را به رنگ صورتی و ابر‌های گرد و غبار سرد را به رنگ آبی نشان می‌دهد آن را نمایان کردند. این تصویر همچنین شامل رشته‌هایی است که امواج رادیویی را به رنگ زرد نمایان می‌کنند.

چاس توضیح داد: این یک سفر است، نه یک مقصد، اما آنچه ما دریافتیم این است که این یک چیز بسیار پیچیده است. جهت میدان مغناطیسی در سراسر ابر‌ها در مرکز کهکشان راه شیری متفاوت است. این اولین قدم در تلاش برای کشف چگونگی ارتباط میدانی که ما در امواج رادیویی در سراسر این رشته‌های سازمان یافته بزرگ می‌بینیم با بقیه دینامیک مرکز کهکشان راه شیری است.

چاس توضیح داد که این تصویر پیچیده از میدان‌های مغناطیسی چیزی بود که او و گروهش انتظار داشتند با نقشه جدید سوفیا ببینند. مشاهدات آن‌ها با بررسی‌ها در نور مادون قرمز و تابش رادیویی در مقیاس کوچک‌تر که پیش‌تر از هسته کهکشان راه شیری انجام شده بود، مطابقت داشت. با این حال، جایی که این نقشه جدید واقعا خودش را نشان می‌دهد، در اندازه است که توانسته مناطقی را که پیش از این ترسیم نشده بودند آشکار کند. جزئیات ظریف در آن نیز شگفت‌انگیز است.

چاس می‌گوید: من فکر می‌کنم ما باید کار‌های زیادی انجام دهیم تا در نهایت به نتیجه برسیم. یکی از مواردی که فکر می‌کنم در این مورد جالب است این است که به نظر می‌رسد برخی از میدان‌ها در همان جهت رشته‌های امواج رادیویی قرار دارند. این با جهت غبار موجود در دیسک مطابقت دارد.

او و گروهش به تجزیه و تحلیل داده‌های سوفیا طی دو سال آینده ادامه خواهند داد و امیدوارند این کار آن‌ها نظریه‌پردازان را ترغیب کند تا مدل‌های جدیدی برای توضیح آنچه در قلب کهکشان ما اتفاق می‌افتد ارائه کنند.