رصد هیدروژن اتمی کهکشان‌ها در ۹ میلیارد سال پیش

گروهی از اخترشناسان محتوای گاز هیدروژن اتمیِ کهکشان‌ها در ۹ میلیارد سال پیش را رصد کردند. در این دوران ستارگان زیادی شکل می‌گرفتند و اندازه‌گیری محتوای هیدروژن اتمی، به نحوۀ تشکیل ستارگان در کهکشان‌ها کمک می‌کند.

gmrt measures the atomکهکشان‌ها غالباً از گاز و ستاره‌ها تشکیل شده‌اند و ستاره‌های جدیدی از دل این گاز متولد می‌شوند. وقتی جهان جوان‌تر از امروز بود، ستاره‌ها به طور مکرر شکل می‌گرفتند. پژوهش اخترشناسان نشان می‌دهد در ۸ تا ۱۰ میلیارد سال گذشته، فعالیت تشکیل ستاره در کهکشان‌ها در بالاترین میزان خود قرار داشت؛ اما پس از این دوران، به طور ثابت کاهش پیدا کرد.

تا همین اواخر، علت چنین کاهشی ناشناخته بود، زیرا هیچ اطلاعاتی دربارۀ مقدار گاز هیدروژن اتمی (سوخت اصلی برای تشکیل ستاره) در کهکشان‌های این دوران اولیه، نداشتیم. سال گذشته وقتی گروهی از اخترشناسان محتوای گاز هیدروژن اتمیِ کهکشان‌ها در حدود ۸ میلیارد سال پیش را اندازه‌گیری کردند. (یعنی زمانی که فعالیت تشکیل ستاره در جهان شروع به کاهش کرد) آن‌ها دریافتند که علت احتمالی چنین کاهشی در تشکیل ستاره در کهکشان‌ها این است که کهکشان‌ها سوخت خود را تمام کردند.

False Color Image of the Detected HI Signal

“آدیتا چادهاری”، دانشجوی دکترا و نویسنده ارشد این پژوهش گفت: «نتایج جدید ما متعلق به کهکشان‌هایی حتی در دوران قدیمی‌تر است، این دوران حداکثر فعالیت تشکیل ستاره در جهان را نشان می‌دهد. ما متوجه شدیم که کهکشان‌ها ۹ میلیارد سال پیش غنی از گاز اتمی بودند و جرم گاز اتمی در آنها حدود سه برابر بیشتر از ستارگان بود! این امر با کهکشان‌های امروزی مانند کهکشان راه شیری بسیار متفاوت است؛ در کهکشان راه شیری، جرم گاز حدود ۱۰ برابر کمتر از جرم گاز در ستاره‌ها است.»

نتیجه‌ی جدید در واقع نتایج قبلیِ این گروه (دانشمندان مرکز ملی اخترفیزیک رادیویی در پون و موسسه تحقیقات رامان در بنگلور) را تأیید می‌کند و درک ما از کهکشان‌های اولیه را بالا می‌برد؛ محققان در مطالعه‌ی قبلی خود، محتوای هیدروژن اتمی کهکشان‌ها در ۸ میلیارد سال قبل را اندازه‌گیری کرده بودند. اندازه‌گیری جرم گاز هیدروژن اتمی با استفاده از “تلسکوپ رادیویی متروویو” انجام شد تا خط طیفی در هیدروژن اتمی کشف شود؛ این خط طیفی ۲۱ سانتی‎متری فقط توسط تلسکوپ‌های رادیویی قابل شناسایی است. محققان با یک تکنیک جدید، توانستند محتوای گازِ هیدروژن حدود ۳۰۰۰ کهکشان را اندازه‌گیری کنند.

badfeafc

به گفته محققان: «تشکیل ستاره در این کهکشان‌های اولیه به حدی شدید است که آنها می‌توانستند گاز اتمی خود را فقط طی دو میلیارد سال مصرف کنند. در واقع اگر کهکشان‌ها نمی‌توانستند گاز بیشتری به دست بیاورند، فعالیت تشکیل ستارۀ آنها کاهش پیدا کرده و سرانجام متوقف می‌شد. از این رو به نظر می‌رسد که علت افت تشکیل ستاره در جهان این است که کهکشان‌ها نتوانستند مخازن گاز خود را پس از گذشت دوره‌ای دوباره تأمین نمایند، زیرا احتمالاً گاز کافی در محیط‌های پیرامونشان موجود نبود.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

دیدگاهتان را بنویسید