جریان آنلاین ؛ پایگاه خبری تحلیلی جریان
جستجو ● درباره ما ● پیوندها
کشف مکانیسم توقف رشد کهکشان‌ها توسط پژوهشگران

کشف مکانیسم توقف رشد کهکشان‌ها توسط پژوهشگران

21 خرداد 1405 - 17:33:06 جامعه نظر (0) لینک کوتاه: https://jarianonline.ir/s/N2uo3 چاپ خبر
پژوهشگران با شبیه سازی کیهانی دریافتند کهکشان‌ها پس از رسیدن به جرمی حدود ۱۰ به توان ۱۲.۵ جرم خورشیدی به دلیل تشکیل هاله گاز داغ از کار افتاده و رشدشان متوقف می شود. ...

جریان آنلاین: کهکشان‌ها برای همیشه رشد نمی‌کنند. حتی پربارترین کهکشان های ستاره ساز نیز در برهه ای از زمان شروع به کند شدن و سپس متوقف شدن می‌کنند. ستاره شناسان مدت هاست از این گذار آگاهند اما توضیح فیزیکی روشنی برای علت آن به ویژه در مقیاس جرمی مشخص نداشته اند.

مقاله جدیدی به رهبری پریتیش میشرا از موسسه مطالعات پیشرفته کره جنوبی یک پیشنهاد واضح ارائه می دهد. کند شدن رشد کهکشان ناشی از تولد یک ابر پایدار از گاز داغ در اطراف کهکشان است. این ابر در جرمی بسیار خاص یعنی حدود ۱۰ به توان ۱۲.۵ جرم خورشیدی تشکیل می شود. کهکشان‌ها بالاتر از این آستانه دیگر کارخانه های ستاره سازی کارآمدی نیستند.

به گزارش ایسنا؛ محققان برای رسیدن به این محاسبه از شبیه سازی Horizon Run 5 استفاده کردند. این شبیه سازی فیزیک کامل گاز و گرانش و تشکیل ستاره و ابرنواخترها و ابرسیاهچاله ها را از مدت کوتاهی پس از مه بانگ تا امروز مدل سازی می کند. این شبیه سازی به محققان اجازه می دهد کهکشان های منفرد را در کل تاریخ آنها ردیابی کنند.

میشرا و همکارانش حدود ۲۰ هزار کهکشان عظیم را انتخاب کردند و مشاهده کردند در طول زمان چه اتفاقی برای آنها افتاده است. آنها دریافتند نسبت جرم ستاره ای به جرم کل در کهکشان هایی با جرم کل بین حدود ۱۰ به توان ۱۲.۴ و ۱۰ به توان ۱۲.۷ جرم خورشیدی به شدت اوج می‌گیرد. در زیر این محدوده کهکشان ها تقریباً به همان سرعتی که گاز وارد می‌شود گاز را به ستاره تبدیل می‌کنند. بالاتر از آن سرعت آنها بیش از سه برابر کاهش می‌یابد.

نظریه میشرا درباره توقف رشد کهکشان ها تشکیل یک هاله گاز داغ است که به تعادل گرانشی رسیده است. با رشد کهکشان گازی که به درون آن می‌افتد به شدت گرم می‌شود. آن گاز تا رسیدن به یک جرم خاص به سرعت خنک می‌شود و تشکیل ستاره‌های جدید را تغذیه می‌کند. این هاله با عبور از جرم بحرانی به اندازه کافی متراکم و داغ می‌شود تا میلیاردها سال در برابر گرانش مقاومت کند. گاز دیگر نمی‌تواند به سرعت خنک شود و کهکشان ناگهان از منبع سوخت خود تهی می‌شود.

این مقاله همچنین یک توضیح رقیب را رد می‌کند. اینکه کهکشان‌های بالاتر از جرم بحرانی به دلیل خروج از ابرنواخترها و هسته‌های کهکشانی فعال ماده طبیعی خود را از دست می‌دهند. محققان محاسبه کردند که این تغییر بیش از ۳۰ درصد نیست. این مقدار نمی‌تواند افت سه برابری در راندمان تشکیل ستاره را توضیح دهد. یعنی تغییر قطعی در سمت جریان ورودی است نه سمت جریان خروجی.

نکته قابل توجه این است که Horizon Run 5 یک شبیه سازی است نه یک تلسکوپ. نویسندگان آزمایش‌های حساسیت انجام دادند و نتیجه اولیه پابرجاست. اما مقدار عددی دقیق مقیاس جرم بحرانی می‌تواند با بهبود ورودی‌ها تغییر کند. کهکشان‌های کوچک‌تر داستانی برای شبیه سازی دیگری هستند.

آنچه این کار را رضایت بخش می‌کند پیوند یک الگوی مشاهده‌ای معروف به یک مکانیسم فیزیکی واحد است. کهکشان‌های بالای یک جرم خاص خاموش می‌شوند زیرا هاله‌های گاز داغ آنها خودکفا می‌شوند. این گزاره ای است که می‌توان آن را با بررسی‌های آینده خوشه‌های کهکشانی و محیط بین کهکشانی گرم و داغ بررسی کرد. زمانی که این بررسی‌ها انجام شوند خواهیم فهمید آیا محققان به پاسخ صحیح رسیده اند یا خیر.

پایگاه خبری جریان/ جریان آنلاین

تازه ها