در حالی که این پدیده یک مرحله طبیعی در توسعه یک ستاره و منظومه سیاره ای آن است، چیزی که این یافته را بسیار دیدنی می کند این است که اولین موردی است که در اطراف یک ستاره در یک کهکشان کاملاً دیگر، خارج از کهکشان خودمان دیده ایم.
این ویژگی در ابر ماژلانی بزرگ، یک کهکشان کوتوله در فاصله ۱۷۹۰۰۰ سال نوری از کهکشان راه شیری مشاهده شد. و، اگرچه ممکن است به نظر عقل سلیم باشد که فرض کنیم فرآیندهای تشکیل ستارگان جهانی هستند، ما قبلاً قادر به مشاهده هجوم آنها در خارج از کهکشان خانگی خود نبودهایم.
آنا مکلئود، ستارهشناس از دانشگاه دورهام در بریتانیا، زمانی که این یافتهها مشخص شد، گفت: «وقتی برای اولین بار شواهدی مبنی بر یک ساختار چرخشی در دادههای ALMA دیدم، نمیتوانستم باور کنم که ما اولین دیسک برافزایش فرا کهکشانی را شناسایی کردهایم»، این یک لحظه خاص بود. این اطلاعات در نوامبر منتشر شد.
ما می دانیم که دیسک ها برای تشکیل ستارگان و سیارات در کهکشان ما حیاتی هستند و در اینجا، برای اولین بار، شواهد مستقیمی برای این موضوع در کهکشانی دیگر مشاهده می کنیم.
ستارگان از توده های متراکم در ابرهای گاز مولکولی و غبار که در فضای بین ستاره ای آویزان شده اند متولد می شوند. هنگامی که یک توده به اندازه کافی متراکم می شود، تحت نیروی گرانش فرو می ریزد. در حال چرخش، شروع به کشیدن مواد بیشتری از ابر اطراف خود می کند. هر چند این ماده فقط بر روی ستاره اولیه قرار نمی گیرد. در یک دیسک در اطراف استوای ستاره قرار میگیرد و در جریانی کنترلشدهتر و ثابتتر روی آن میافتد، مانند آب در زهکشی.
هنگامی که ستاره به پایان رسید، آنچه از قرص باقی می ماند در آنجا باقی می ماند و در کنار هم قرار می گیرد تا همه عناصر دیگر یک منظومه سیاره ای را تشکیل دهند: سیارات، سیارک ها و شهاب ها، دنباله دارها، غبار. به همین دلیل است که سیارات منظومه شمسی کم و بیش در یک صفحه مسطح به دور خورشید می چرخند. ما خودمان مانند کپک حساسی هستیم که روی باقیمانده صبحانه خورشید رشد کرده است.
آرایه بزرگ میلیمتری/زیر میلیمتری آتاکاما (ALMA)، یک تلسکوپ رادیویی قدرتمند، تعداد زیادی از این دیسکها را در مراحل مختلف کهکشان راه شیری تصویربرداری کرده است. برخی از آنها شکافهای واضحی دارند که تصور میشود سیارات هنگام چرخش به دور هم، آنها را از بین میبرند. اما هر چه چیزی دورتر باشد، حتی با یک تلسکوپ قدرتمند، حل آن دشوارتر است.
مکلئود و همکارانش زمانی که دادههای بهدستآمده توسط ابزار طیفسنجی چند واحدی (MUSE) در تلسکوپ بسیار بزرگ، نشانههایی از یک جت را در سیستمی به نام HH ۱۱۷۷ نشان داد، کارزار خود را برای یافتن یک قرص ستارهای فرا کهکشانی آغاز کردند.
اینها نیز نشانهای از شکلگیری ستاره هستند: برخی از موادی که در اطراف ستاره در حال شکلگیری میچرخند، در امتداد خطوط میدان مغناطیسی آن به قطبها منتقل میشوند و در آنجا به شکل یک جت قدرتمند به فضا پرتاب میشوند.
محققان میخواستند ببینند آیا میتوانند این دیسک را در قلب غبارآلود شکلگیری ستاره تشخیص دهند، بنابراین از ALMA برای جستجوی نشانههای چرخش استفاده کردند. این را میتوان در روشی مشاهده کرد که طول موجهای نور زمانی که منبع به سمت ما رانده میشود، کوتاه میشوند و با دور شدن آنها طولانیتر میشوند.
جاناتان هنشاو اخترشناس از دانشگاه جان مورز لیورپول در بریتانیا توضیح داد: فرکانس نور بسته به سرعت حرکت گاز ساطع کننده نور به سمت یا دور شدن از ما تغییر می کند. این دقیقاً همان پدیده ای است که زمانی رخ می دهد که صدای آژیر آمبولانس با عبور از شما تغییر می کند و فرکانس صدا از بالاتر به پایین تر می رود.
جالب اینجاست که داده های ALMA نشانه های واضحی از این چرخش را نشان می دهد. آنالیز تیم نشان داد که این ستاره بسیار جوان و عظیم است و هنوز از دیسک اطراف خود تغذیه می کند. این کاملا طبیعی است. اما تفاوتی بین آن و قرص های پیش ستاره ای یافت شده در کهکشان راه شیری وجود داشت: دیسک HH ۱۱۷۷ را می توان در طول موج های نوری مشاهده کرد.
محققان توضیح می دهند که این به محیط بین ستاره ای در ابر ماژلانی بزرگ مربوط می شود. گرد و غبار در آنجا بسیار کمتر است. بنابراین ستاره HH ۱۱۷۷ به اندازه ستاره های جوان و پرجرم کهکشان راه شیری در پرده ای از مواد پوشیده نیست.
این امر باعث میشود که این کشف به یک کشف مهم برای مطالعه، نه فقط چگونگی شکلگیری ستارگان در محیطهای مختلف، بلکه محدودیتهایی که این محیطها میتوانند برای تشکیل ستارهها بگذارند، تبدیل میکند.
مکلئود میگوید: ما در دورهای از پیشرفت سریع فناوری در زمینه امکانات نجومی هستیم. ‘توانایی مطالعه چگونگی شکل گیری ستارگان در چنین فواصل باورنکردنی و در یک کهکشان متفاوت بسیار هیجان انگیز است.’
این تحقیق در Nature منتشر شده است.
نسخه ای از این مقاله برای اولین بار در دسامبر ۲۰۲۳ منتشر شد.
