منبع انرژی ناشناخته‌ی میان‌ستاره‌ای در تصویر تازه‌ای از مرکز کهکشان آشکار شد

امیر نیک‌رو

۱۲ خرداد ۱۴۰۰ | ۲۰:۴۰ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۳ دقیقه

صویر مرکز کهکشان در طیف پرتو ایکس و امواج رادیویی

تصویر تازه‌ای که با استفاده از رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرا ناسا تهیه شده، جزئیات مرکز کهکشان راه شیری را به گونه‌ای نو نشان می‌دهد که در آن منابع قدرتمند انرژی که پیش از این ناشناخته بودند، آشکار شده‌اند.

تحقیقات جدید «دانیل وانگ» (Daniel Wang) ستاره‌شناس دانشگاه ماساچوست در امهرست آمریکا، جزئیات پدیده‌های خشونت‌بار مرکز کهکشان را با وضوح بی‌سابقه‌ای نشان می‌دهد. این تصاویر که به‌تازگی در نشریه‌ی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده، یک رشته از پرتوهای ایکس را با نام G0.17-0.41 هم ثبت کرده است و به یک سازوکار میان‌ستاره‌ای قبلا ناشناخته، اشاره دارد که می‌تواند عامل جریان انرژی و احتمالا تکامل راه شیری باشد.

این استاد نجوم که یافته‌هایش نتیجه‌ی بیش از دو دهه تحقیق است، درباره‌ی این یافته گفت: «کهکشان مانند یک اکوسیستم است. می‌دانیم که کهکشان‌ها دارای مرکزی هستند که فعالیت‌های اصلی در آن‌ها روی می‌دهد و نقش بسزایی در تحول کهکشان دارند.» اما شناسایی آنچه در مرکز کهکشان ما روی داده، با وجود نزدیکی نسبی به زمین، دشوار است زیرا همان‌طور که وانگ توضیح می‌دهد مه غلیظ و گردوغبار آن را پنهان می‌کند.

بنابراین پژوهشگران حتی با ابزار قدرتمندی مانند تلسکوپ فضایی هابل به‌سادگی نمی‌توانند مرکز را ببینند. اما وانگ از تلسکوپ متفاوتی استفاده کرده است، «رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرا» (Chandra X-Ray Observatory) ناسا که به جای نور مرئی در طیف پرتو ایکس جهان می‌بینید. این اشعه با توانایی نفوذ در گاز و گردوغبار کهکشان، نتایج خیره‌کننده‌ای به همراه داشته است.

ناسا تصاویر خیره‌کننده‌ای از کهکشان‌ها، ستارگان و بقایای ابرنواختری منتشر کرد

این تصویر جدید چندین ویژگی کلیدی را در نقشه‌برداری تازه‌ی مرکز کهکشان راه شیری نشان می‌دهد.
رشته‌ها با مستطیل‌های قرمز برجسته شده‌اند، دایره‌های سبز بازتاب پرتو ایکس توسط گردوغبارهای اطراف منابع پرتو ایکس از جمله کمان ای* (Sagittarius A*) هستند، دایره‌ها و بیضی‌های بنفش خوشه‌های کمان‌ها و پنج‌قلو را به همراه DB00-58 و DB00-6 و ۱E 1743.1-28.43 و ابر گاز سرد و کمان سی (Sagittarius C) نشان می‌دهند.
Credit: X-ray: NASA/CXC/UMass/Q.D. Wang; Radio: NRF/SARAO/MeerKAT

یافته‌های وانگ که توسط ناسا پشتیبانی شده است، واضح‌ترین تصویر را از یک جفت توده‌ی ساطع‌کننده‌ی پرتو ایکس نشان می‌دهد که از منطقه‌ای در نزدیکی سیاهچاله‌ی عظیم مرکز کهکشان در حال ظهور است.

حتی کشف موضوع پرتوی ایکس با نام G0.17-0.41 که در نزدیکی ستون جنوبی قرار دارد، جالب‌تر هم هست. وانگ گفت: «این رشته پدیده‌ی تازه‌ای را نشان می‌دهد و شواهدی از یک رویداد اتصال مجدد میدان مغناطیسی است. این رشته، احتمالا مانند نوک کوه یخ است و فقط بخشی کوچک از روند اتصال مجدد را نشان می‌دهد.»

رویداد اتصال مجدد میدان مغناطیسی، پدیده‌ای است که وقتی دو میدان مغناطیسی مخالف مجبور به ترکیب با یکدیگر شوند روی می‌دهد و مقدار زیادی انرژی آزاد می‌کند. به گفته‌ی وانگ «این یک روند خشونت‌بار است» و کشف شده که این رویداد مسؤول پدیده‌های شناخته‌شده‌ای مانند شراره‌های خورشیدی است که به اندازه‌ای قدرتمند هستند که بر آب‌وهوای فضایی اثر می‌گذارند و شبکه‌های برق و سیستم‌های ارتباطی در زمین را مختل می‌کنند. آن‌ها همچنین نورهای دیدنی شمالی را تولید می‌کنند.

با این کشف، دانشمندان اکنون فکر می‌کنند که اتصال مجدد میدان مغناطیسی در فضای میان‌ستاره‌ای هم صورت می‌گیرد و حتی تمایل دارد در مرزهای بیرونی ستون‌های در حال انبساط خارج شده از مرکز کهکشان ما روی دهد.

به گفته‌ی وانگ پرسش‌هایی مانند اینکه مقدار کل انرژی خروجی در مرکز کهکشان چقدر است و چگونه تولید و منتشر می‌شود یا چگونه اکوسیستم کهکشانی را تنظیم می‌کند، مواردی است که پاسخ به آن‌ها به درک تاریخچه‌ی کهکشان ما کمک می‌کند. اگرچه کارهای زیادی در این مسیر وجود دارد، اما نقشه‌ی جدید وانگ از کهکشان، یک کلید مهم در این راه است.