در ژرفای قلب کهکشان ما، یکی از آشفتهترین و مرموزترین مناطق کیهان پنهان شده است. اکنون، دانشمندان برای نخستین بار نقشهای دقیق از میدانهای مغناطیسی این ناحیه پرآشوب تهیه کردهاند که نوری تازه بر چگونگی شکلگیری و تکامل ستارگان در محیطهای بسیار خشن میتاباند.
این پژوهش با هدایت «روی ژائو»، دانشجوی دکتری دانشگاه شیکاگو، بر منطقهای به نام کمان C (Sagittarius C) متمرکز بود؛ ناحیهای که در «منطقه مولکولی مرکزی» و نزدیک به مرکز راه شیری قرار دارد. پژوهشگران این بخش را همچون «سنگ روزِتا»ی اخترفیزیکی میدانند؛ منطقهای کلیدی برای درک تعاملات پیچیده میان ابرهای چگال گاز، زایش ستارگان و میدانهای مغناطیسی نیرومندی که ساختار کهکشان ما را شکل میدهند.
تیم پژوهشی برای مطالعه این ناحیه، از تلسکوپ پرنده ناسا به نام SOFIA که اکنون بازنشسته شده استفاده کردند. آنها به بررسی نور فروسرخ منتشرشده از ذرات ریز گردوغبار پراکنده در سراسر این منطقه پرداختند. این ذرات میکروسکوپی همچون قطبنماهایی کیهانی عمل میکنند و خود را در راستای خطوط میدان مغناطیسی تنظیم میکنند. از طریق تجزیهوتحلیل نور قطبیدهای که از آنها ساطع میشود، دانشمندان توانستند برای نخستین بار میدانهای مغناطیسی نامرئی این ناحیه را نقشهبرداری کنند.
آنچه آنها کشف کردند، شگفتانگیز بود. میدان مغناطیسی در اطراف یک حباب گسترشیافته از گاز داغ و باردار پیچیده شده که بر اثر وزش بادهای نیرومند ناشی از خوشهای از ستارگان پرجرم و جوان به بیرون رانده شده است. ساختار این حباب میتواند یکی از پدیدههای اسرارآمیز کهکشان — یعنی رشتههای باریک و پرسرعت الکترونها که تقریباً با سرعت نور در فضا حرکت میکنند — را توضیح دهد.
این رشتههای رادیویی مرموز نخستینبار در دهه ۱۳۵۸ توسط استاد راهنمای ژائو، «پروفسور مارک موریس»، کشف شده بودند، اما منشأ آنها همچنان در پرده ابهام بود. اکنون اندازهگیریهای تازه از میدان مغناطیسی، نظریهای پیشرو را تأیید میکنند: اینکه این جریانهای الکترونی زمانی شکل میگیرند که خطوط میدان مغناطیسی با یکدیگر برخورد کرده و دوباره به هم متصل میشوند، و در این فرایند، ذرات اطراف را با سرعتی شگفتانگیز شتاب میدهند.
این یافتهها نشان میدهد که چگونه بخشهای مختلف کهکشان ما در این محیط خشن با یکدیگر تعامل دارند: ابرهای سرد گاز که محل تولد ستارگاناند، نواحی داغ و یونیدهشدهای که در اثر بادهای ستارهای به وجود آمدهاند، و میدانهای مغناطیسی نیرومند — همگی در رقصی کیهانی یکدیگر را تحت تأثیر قرار میدهند و سرنوشت ماده در مرکز کهکشان را رقم میزنند.
شاید شگفتانگیزترین بخش این پژوهش آن باشد که بررسیهای گوناگون نجومی از همین منطقه، روایتی همراستا ارائه میدهند. مرزهای میدان مغناطیسی بهطور کامل با مشاهدات گسیل کربن یونیدهشده در مطالعهای دیگر مطابقت داشت و تیم پژوهش حتی موفق شد گونهای خاص از ستارگان پرجرم به نام گرگرایت (Wolf-Rayet) را در مرکز این حباب در حال گسترش شناسایی کند.
این مطالعه نهتنها درک ما از کهکشان خودمان را افزایش میدهد، بلکه به شناخت فرآیندهای مشابه در دیگر کهکشانهای جهان نیز کمک میکند. با مطالعه این «سنگ روزتای کهکشانی»، دانشمندان میتوانند رموز بنیادی فیزیکی حاکم بر تکامل کهکشانها، زایش ستارگان در محیطهای خشن، و تأثیر میدانهای مغناطیسی بر ساختارهای کیهانی امروز را رمزگشایی کنند.
