چرا نزدیک شدن هاله آندرومدا به کهکشان ما مهم است
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸هاله آندرومدا به کهکشان ما نزدیک می شود و چرا مهم است
نزدیکترین کهکشان بزرگ به کهکشان راه شیری چیست
کهکشان آندرومدا. اعتقاد بر این است که کهکشان راه شیری (کهکشان ما) بسیار شبیه به کهکشان آندرومدا است. آنها با هم بر گروه محلی کهکشانها تسلط دارند. نور پراکنده از کهکشان آندرومدا توسط صدها میلیارد ستاره تشکیل شده از آن ایجاد می شود. چندین ستاره منفرد اطراف آندرومدا در واقع ستاره هایی در کهکشان ما هستند. آنقدر دور است که حدود 2 میلیون سال طول می کشد تا از آنجا به ما برسد. و با این وجود ، در 4 میلیارد سال دیگر کهکشان های ما در یک فاجعه بزرگ کیهانی با هم برخورد خواهند کرد. با این حال ، کشف جدید دانشمندان نشان داده است که هاله آندرومدا در حال حاضر به هاله کهکشان ما برخورد کرده است. ما توضیح می دهیم که چرا مطالعه این هاله مهم است ، آنچه هابل توانست در این هاله پیدا کند ، آنچه در مورد "همسایه فضایی" ما شناخته شده است و چگونه آندرومدا را در آسمان پیدا کنیم.
چه چیزی در مورد کهکشان آندرومدا شناخته شده است
کهکشان آندرومدا ، همچنین به عنوان M31 شناخته می شود ، مارپیچی با شکوه تقریباً 1 تریلیون ستاره به اندازه راه شیری خودمان است. در فاصله 2.5 میلیون سال نوری از ما ، آنقدر به ما نزدیک است که کهکشان مانند یک نقطه درخشان سیگار شکل در آسمان پاییز به نظر می رسد. اگر هاله گاز آن با چشم غیر مسلح دیده شود ، تقریباً سه برابر بزرگتر از دب اکبر است. این بزرگترین ویژگی آسمان شب خواهد بود. از آندرومدا اغلب به عنوان کهکشان یا سحابی M31 یاد می شود ، زیرا این سی و یکمین جسم در لیست اجرام آسمانی است.
دانشمندان چه چیزی را کشف کردند
در یک مطالعه مهم ، دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل نقشه بزرگی از گاز - هاله - را که اطراف کهکشان آندرومدا را احاطه کرده است ، تهیه کردند. دانشمندان با کمال تعجب دریافتند که این هاله نازک و تقریباً نامرئی از پلاسمای کهکشان به فاصله 1.3 میلیون سال نوری تقریباً در نیمه راه ، راه شیری ما - و در برخی جهات 2 میلیون سال نوری گسترش می یابد. این بدان معنی است که هاله آندرومدا در حال حاضر به هاله کهکشان ما برخورد کرده است.
آنها همچنین دریافتند که هاله دارای ساختاری لایه ای با دو پوسته اصلی تو در تو و جداگانه از گاز است. این جامع ترین مطالعه در مورد هاله اطراف کهکشان است. هرچه هاله مشاهده شده آندرومدا نزدیکتر باشد ، بهتر می توانیم ساختار آن را درک کنیم.
این تصویر هاله گاز کهکشان آندرومدا را در صورت مشاهده با چشم غیر مسلح نشان می دهد. در فاصله 2.5 میلیون سال نوری ، کهکشان مارپیچی با شکوه آندرومدا آنقدر به ما نزدیک است که به نظر شکل یک سیگار در آسمان پاییز است. اگر هاله گاز آن با چشم غیر مسلح دیده شود ، عرض آن تقریباً سه برابر دب اکبر است - بزرگترین جزئیات در آسمان شب.
یکی از محققان تحقیقاتی سامانتا برک از دانشگاه ییل در نیوهون ، کانکتیکات توضیح داد: "درک هاله های عظیمی از گاز که در کهکشان ها احاطه شده اند بسیار مهم است." "این مخزن گاز حاوی سوختی برای تشکیل ستاره های بعدی در کهکشان و همچنین بقایای حاصل از رویدادهایی مانند ابرنواختر است. این مکان پر از سرنخ هایی از روند تحولات گذشته و آینده کهکشان را آشکار می کند و ما سرانجام می توانیم آن را در مورد نزدیکترین همسایه کهکشانی خود با جزئیات کامل مطالعه کنیم. "
نیكولاس لنر ، رهبر مطالعه ، از دانشگاه نوتردام ایندیانا ، توضیح داد: "ما دریافتیم كه پوسته داخلی ، كه حدود نیم میلیون سال نوری امتداد دارد ، بسیار پیچیده تر و پویاتر است." - پوسته خارجی نرم و گرمتر است. این اختلاف احتمالاً نتیجه تأثیرات فعالیت ابرنواختر در دیسک کهکشان است که مستقیماً بر هاله داخلی تأثیر می گذارد. "
نشانه این فعالیت کشف گروه زیادی از عناصر سنگین در هاله گاز آندرومدا توسط تیم است. عناصر سنگین تری در ستاره ها وجود دارند و سپس به فضا پرتاب می شوند - گاهی اوقات هنگام مرگ ستاره با انفجار انجام می شود. سپس هاله در اثر انفجارهای ستاره ای به این ماده آلوده می شود.
پروژه AMIGA و جستجوی اختر وش ها
در برنامه ای به نام Project AMIGA (نقشه جذب گاز یونیزه شده آندرومدا) ، این مطالعه نور 43 کوازار (اختر وش)- هسته های بسیار دور و درخشان کهکشان های فعال تغذیه شده توسط سیاهچاله ها - واقع در آن سوی آندرومدا را مورد مطالعه قرار داد. اختروش ها برخی از درخشان ترین اجرام فضایی جهان هستند که هسته های کهکشان ها را بسیار فراتر از آندرومدا نشان می دهند. اختروش های پراکنده در پشت هاله آن را "برجسته" می کنند ، که به دانشمندان اجازه می دهد جزئیات این مناطق را کشف کنند.
تیم با مشاهده هاله به نور کوازارها ، مشاهده کردند که چگونه این نور توسط هاله آندرومدا جذب می شود و این جذب در مناطق مختلف چگونه متفاوت است. هاله عظیم آندرومدا از گازی بسیار کمیاب و یونیزه ساخته شده است که تابشی را که به راحتی قابل تشخیص است منتشر نمی کند. بنابراین ، ردیابی جذب نور از یک منبع زمینه بهترین راه برای بررسی این ماده است.
این تصویر موقعیت 43 کوازار را نشان می دهد که دانشمندان برای مطالعه هاله گاز آندرومدا استفاده کردند. این کوازارها - هسته های بسیار دور و درخشان کهکشان های فعال که توسط سیاهچاله ها تأمین می شوند - بسیار فراتر از هاله پراکنده شده اند و به دانشمندان اجازه می دهند مناطق مختلفی را کشف کنند. تیم با مشاهده هاله بزرگ به نور کوازارها ، مشاهده کردند که چگونه این نور توسط هاله جذب می شود و این جذب در مناطق مختلف چگونه متفاوت است. دانشمندان می توانند با ردیابی میزان جذب نور از کوازارهای پس زمینه ، مواد هاله را بررسی کنند.
محققان از توانایی منحصر به فرد (Spectrograph Space-based Spectrograph (COS برای مطالعه نور ماورا بنفش از اختروش ها استفاده کردند. نور ماورابنفش توسط جو زمین جذب می شود و مشاهده آن با تلسکوپ های زمینی غیرممکن است. این تیم از COS برای تشخیص گازهای یونیزه شده از کربن ، سیلیکون و اکسیژن استفاده کردند. وقتی یک تابش از یک یا چند الکترون ساطع می شود یونیزه می شود.
قبلاً هاله کهکشان آندرومدا چگونه مورد مطالعه قرار گرفت و چرا اینقدر دشوار است
پیش از این ، هاله آندرومدا توسط تیم لنر مورد بررسی قرار گرفته بود. در سال 2015 ، آنها کشف کردند که هاله آندرومدا بزرگ و عظیم است. اما دانشمندان اشاره کمی به پیچیدگی آن داشتند. اکنون با جزئیات بیشتر نقشه برداری می شود و نتیجه آن تعیین دقیق تر اندازه و جرم آن است.
در گذشته 1 میلیون سال نوری از کهکشان اطلاعات بسیار کمی وجود داشت - فقط شش کوازار -. دانشمندان اکنون اطلاعات بیشتری در مورد منطقه داخلی هاله آندرومدا دارند.
از آنجا که ما در داخل کهکشان راه شیری زندگی می کنیم ، تفسیر هاله کهکشان راه شیری برای دانشمندان آسان نیست. با این حال ، آنها معتقدند که هاله های آندرومدا و کهکشان راه شیری باید بسیار شبیه باشند ، زیرا این دو کهکشان نیز بسیار شبیه به هم هستند. این دو کهکشان در یک مسیر برخورد قرار دارند و در حدود 4 میلیارد سال دیگر با هم ادغام می شوند و یک کهکشان بیضوی غول پیکر تشکیل می دهند.
دانشمندان هاله های گازی کهکشان های دورتر را مورد بررسی قرار داده اند ، اما این کهکشان ها در آسمان بسیار کمتر هستند ، به این معنی که تعداد کوازارهای زمینه به اندازه کافی روشن برای بررسی هاله های آنها معمولاً فقط یک عدد در هر کهکشان است. بنابراین ، اطلاعات مکانی اساساً از بین می روند. هاله گاز آندرومدا به دلیل مجاورت با زمین در آسمان دیده می شود و اجازه می دهد نمونه های بسیار بزرگتری جمع آوری شود.
چرا مطالعه کهکشان آندرومدا اینقدر مهم است
آزمایش جستجو و مطالعه اختروش های فراتر از آندرومدا واقعاً بی نظیر است ، زیرا فقط با این کهکشان اطلاعاتی در مورد هاله آن نه تنها در امتداد یک یا دو خط دید ، بلکه همچنین بیش از 40 مورد داریم. این یک روش ابتکاری برای به تصویر کشیدن کل پیچیدگی هاله کهکشانی است فراتر از راه شیری.
در حقیقت ، آندرومدا تنها کهکشان جهان است که می توان این آزمایش را اکنون و فقط با هابل انجام داد. تنها با کمک تلسکوپ فضایی حساس به اشعه ماورابنفش در آینده دانشمندان می توانند به طور منظم آزمایشاتی از این نوع را خارج از حدود 30 کهکشان در گروه محلی انجام دهند.
چگونه آندرومدا را مشاهده کنیم و اکنون چگونه مطالعه می شود
M31 در صورت فلکی آندرومدا قرار دارد و بهتر است در ماه نوامبر (10 آبان تا 9 آذر )مشاهده شود. اندازه این کهکشان 3.1 است ، بنابراین حتی در آسمان مناطقی با نور متوسط با چشم غیر مسلح دیده می شود. از آنجا که این جزئیات به آسانی در آسمان شب قابل مشاهده است ، نمی توان تشخیص داد چه کسی کهکشان آندرومدا را کشف کرده است. با این حال ، در کتاب "ستاره های ثابت" توسط ستاره شناس ایرانی عبدالرحمان صوفی حاوی اولین گزارش شناخته شده از این شی است.
نام علمی عبدالرحمان صوفی در کتابهای اروپایی باعنوان «Azophi» یا «Azophi Arabus» آمدهاست و برخی از منابع غربی او را عرب معرفی کردهاند. در دانشنامه اخترشناسی آکسفورد (چاپ ۲۰۰۲) که به سرپرستی پاتریک مور تدوین شده، آمدهاست: «صوفی رازی در ایران به دنیا آمد و در ایران هم زندگی کرد.» البته کتاب صورالکواکب را به زبان عربی نوشته که این دلیل بر عرب دانستن او نمیشود. چرا که در آن زمان برای حفظ اثر علمی باید به عربی مینوشتند. کتاب «صور الکواکب الثابته» بعدها توسط خواجه نصیرالدین طوسی (سازندهٔ رصدخانه مراغه در ۷۵۰ سال پیش) به فارسی ترجمه شد.
وی نخستین ستارهشناسی است که کهکشان آندرومدا را کشف و گزارش رصدی ابر ماژلانی بزرگ را ثبت کرد.بدین ترتیب وی نخستین کسی است که گزارش رصدی کرههای آسمانی خارج از کهکشان راه شیری را ثبت نمود.
این نمودار ستاره ای برای M31 نمایی از عرض های جغرافیایی میانه شمالی برای یک ماه و زمان مشخص است.
این تصویر از نزدیکترین همسایه بزرگ کهکشان ما ، M31 ، متشکل از 7398 تصویر گرفته شده با 411 نقطه تلسکوپ منفرد ، بزرگترین موزاییک هابل تاکنون است. 1.5 میلیارد پیکسل موجود در این موزاییک بیش از 100 میلیون ستاره و هزاران خوشه ستاره ای را در بخشی از M31 جاسازی شده نشان می دهد ، که همچنین به عنوان کهکشان آندرومدا شناخته می شود. هرچند کهکشان بیش از 2 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد ، هابل به اندازه کافی قدرت دارد که می تواند ستاره های جداگانه را در این منطقه 61000 سال نوری از دیسک تقسیم کند. این مانند این است که از یک ساحل عکس بگیرید و دانه های ماسه را مرتب کنید.
هابل ستاره های متراکم بسته بندی شده از مرکز داخلی کهکشان (سمت چپ) را ردیابی می کند. با بیرون آمدن از این برآمدگی کهکشانی مرکزی ، پانوراما از طریق رگه هایی از ستارگان و گرد و غبار به سمت دیسک بیرونی نازک تر کشیده می شود. ستاره های مایل به زرد خنک تر بر مرکز کهکشان ، در گوشه پایین سمت چپ ، تسلط دارند. ویژگی حلقه آبی ، که از گوشه بالا سمت چپ تا گوشه پایین سمت راست کشیده شده است ، یک بازوی مارپیچی است که دارای خوشه های بیشماری از ستاره های آبی جوان و مناطق تشکیل ستاره است. سایه های تیره ساختارهای پیچیده گرد و غبار را ردیابی می کنند.
منابع: (دانشگاه واشنگتن ، سیاتل)
این تصویر که توسط تلسکوپ هابل گرفته شده است ، 7900 سال نوری طول می کشد و منطقه مرکزی پرجمعیت M31 را نشان می دهد. منطقه روشن در سمت راست مرکز گروهی از ستارگان است که در اطراف سیاهچاله کهکشان واقع شده اند. نقاط آبی که در تصویر پراکنده شده اند ، ستاره هایی فوق العاده آبی هستند که قبل از موعد لایه های بیرونی مواد خود را ریخته و هسته های بسیار داغ آنها را در معرض دید قرار می دهند.