کهکشان آندرومدا را در نمایی تازه و تماشایی با تلسکوپ چاندرا ببینید

این تصویر خیره‌کننده با همکاری مجموعه‌ای عظیم از تلسکوپ‌ها، به‌عنوان ادای احترام به «ورا روبین» که پیشگام کشف ماده‌ی تاریک بود، خلق شده است.

آندرومدا، کهکشان همسایه‌ی راه شیری، در این تصویر جدید که توسط تلسکوپ فضایی پرتو ایکس چاندرا متعلق به ناسا ثبت شده، به شکلی خیره‌کننده و بی‌سابقه دیده می‌شود. این کهکشان که با نام «مسیه ۳۱» یا M31 نیز شناخته می‌شود، با بهره‌گیری از داده‌های دیگر تلسکوپ‌های فضایی و ابزارهای زمینی از جمله مأموریت XMM-Newton متعلق به آژانس فضایی اروپا، تلسکوپ‌های بازنشسته‌ی GALEX و اسپیتزر، ماهواره‌ی اخترشناسی فروسرخ، COBE، پلانک، هرشل و داده‌های رادیویی از تلسکوپ رادیویی Westerbork Synthesis ساخته شده است.

تمام این ابزارها آندرومدا را در طول‌موج‌های مختلفی از طیف الکترومغناطیسی مشاهده کرده‌اند و اخترشناسان با تلفیق این داده‌ها تصویری پیچیده و چشم‌نواز خلق کرده‌اند. این تصویر ادای احترامی درخور به «ورا روبین» است؛ اخترشناسی که با رصدهای خود از آندرومدا، کلید کشف ماده‌ی تاریک را در دست داشت.

آندرومدا که در فاصله‌ی حدود ۲.۵ میلیون سال نوری از ما قرار دارد، نزدیک‌ترین کهکشان بزرگ به راه شیری است و نقش مهمی در مطالعه‌ی بخش‌هایی از ساختار کهکشان‌ها داشته که از داخل راه شیری نمی‌توان آن‌ها را دید. برای نمونه، از درون راه شیری نمی‌توان بازوهای مارپیچی آن را مشاهده کرد، اما بازوهای مارپیچی آندرومدا به‌خوبی دیده می‌شوند.

هر طول‌موج نوری که برای ساخت این تصویر به‌کار رفته، اطلاعات منحصربه‌فردی از آندرومدا در اختیار دانشمندان قرار داده است. برای مثال، داده‌های پرتو ایکس ثبت‌شده توسط چاندرا نشان می‌دهند که تابش پرانرژی از ناحیه‌ی اطراف سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم مرکزی آندرومدا (M31*) منتشر می‌شود.

این سیاه‌چاله بسیار بزرگ‌تر از سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم مرکز راه شیری (Sagittarius A* یا Sgr A*) است. در حالی که سیاه‌چاله‌ی ما جرمی معادل ۴.۳ میلیون برابر خورشید دارد، M31* جرمی در حدود ۱۰۰ میلیون برابر خورشید دارد. همچنین، M31* گه‌گاه فوران‌هایی از خود نشان می‌دهد که یکی از آن‌ها در سال ۱۳۹۲ در پرتو ایکس ثبت شد، در حالی که Sgr A* رفتار بسیار آرام‌تری دارد.

چه چیزی آندرومدا و روبین را به هم پیوند می‌دهد؟

آندرومدا به عنوان ادای احترام به «ورا روبین» انتخاب شد، زیرا این کهکشان همسایه نقش حیاتی در کشف یکی از عناصر گمشده‌ی کیهان داشت؛ عنصری که امروز آن را ماده‌ی تاریک می‌نامیم.

در دهه‌ی ۱۳۳۹، روبین و همکارانش با دقت چرخش آندرومدا را اندازه‌گیری کردند و دریافتند که سرعت گردش بازوهای این کهکشان نشان می‌دهد آن درون هاله‌ای عظیم از ماده‌ای ناشناخته و نامرئی قرار دارد. جرم این ماده‌ی نامرئی آن‌قدر زیاد بود که نیروی گرانشی آن از پراکنده‌شدن کهکشان بر اثر چرخش سریعش جلوگیری می‌کرد؛ گرانش ماده‌ی مرئی به‌تنهایی کافی نبود.

از آن زمان، اخترشناسان دریافتند که همه‌ی کهکشان‌های بزرگ درون هاله‌هایی از ماده‌ی تاریک قرار دارند. این کشف به این نتیجه منجر شد که ماده‌ای که تمام چیزهایی که می‌بینیم ــ از ستاره‌ها و سیارات گرفته تا بدن ما و گربه‌ی همسایه ــ را تشکیل می‌دهد، تنها ۱۵٪ از محتوای جهان را تشکیل می‌دهد و ۸۵٪ باقی‌مانده متعلق به ماده‌ی تاریک است. این یافته همچنین انگیزه‌ای شد برای جست‌وجوی ذراتی فراتر از مدل استاندارد فیزیک ذرات که می‌توانند ماده‌ی تاریک را تشکیل دهند.

به این ترتیب، تردیدی نیست که پژوهش‌های روبین نقطه‌ی عطفی در اخترشناسی و یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های علمی دوران مدرن بود که درک ما از جهان را دگرگون کرد.

خرداد ۱۴۰۴: ماه درخشش میراث روبین

خرداد ۱۴۰۴، ماهی پُر از قدردانی از میراث عظیم «ورا روبین» در علم اخترشناسی بوده است. علاوه بر این تصویر نمادین، رصدخانه‌ی «ورا سی. روبین» نخستین تصاویر خود از کیهان را منتشر کرده است و در حال آماده‌سازی برای آغاز برنامه‌ی ۱۰ ساله‌ی رصد آسمان نیم‌کره‌ی جنوبی با عنوان «پیمایش میراثی فضا و زمان» (LSST) است.

همچنین، در تجلیل از سهم عظیم روبین در شناخت ما از کیهان، ضراب‌خانه‌ی ایالات متحده اخیراً یک سکه‌ی ۲۵ سنتی با تصویر او منتشر کرده که بخشی از مجموعه‌ی «سکه‌های زنان آمریکایی» است. روبین نخستین اخترشناس است که در این مجموعه مورد تجلیل قرار گرفته است.