مانند سنگی که به درون یک برکه پرتاب میشود، این برخورد موجهایی ستارهای ایجاد میکند. این دقیقاً همان چیزی است که برای کهکشان “تیراندازی به هدف” (Bullseye) رخ داده است؛ کهکشانی که مورد مطالعهی تلسکوپ فضایی هابل ناسا و رصدخانهی کک در هاوایی قرار گرفته است.
در مطالعهای که امروز در Astrophysical Journal Letters منتشر شده، تیمی پژوهشی به سرپرستی “عماد پاشا” از دانشگاه ییل، نه موج حلقهای قابل مشاهده را در ساختار این کهکشان شناسایی کرده است. این کهکشان که بهطور رسمی با نام LEDA ۱۳۱۳۴۲۴ شناخته میشود، ۵۶۷ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت فلکی ماهیها (حوت) قرار گرفته است.
کهکشان “تیراندازی به هدف” اکنون رکورد بیشترین تعداد حلقه مشاهدهشده در یک کهکشان را در اختیار دارد. پیش از این، در کهکشانهای دیگر حداکثر دو یا سه حلقه مشاهده شده بود.
پاشا در بیانیهای مطبوعاتی گفت: «این کشف کاملاً اتفاقی بود. در حال بررسی تصاویر یک پیمایش نجومی زمینی بودم که با کهکشانی دارای چندین حلقهی واضح روبهرو شدم. بلافاصله مجذوب آن شدم و مجبور شدم تحقیق بیشتری انجام دهم.»
در تصویر ثبتشده توسط دوربین پیشرفتهی بررسیهای هابل، هشت حلقهی جداگانه مشاهده شد. حلقهی نهم در دادههای رصدخانهی کک شناسایی گردید. مشاهدات تکمیلی همچنین به تیم کمک کرد تا کهکشانی را که از میان مرکز کهکشان Bullseye عبور کرده است، شناسایی کنند. این کهکشان، یک کهکشان کوتولهی آبی است که در سمت چپ-مرکز LEDA ۱۳۱۳۴۲۴ در تصویر هابل دیده میشود.
پژوهشگران میگویند که تصویر فعلی، وضعیت کهکشان Bullseye را حدود ۵۰ میلیون سال پس از برخورد کهکشان کوتولهی آبی به هستهی آن نشان میدهد. با وجود فاصلهی ۱۳۰ هزار سال نوری میان این دو کهکشان، یک مسیر باریک گازی همچنان آنها را به یکدیگر متصل کرده است. پیتر جی. ون دوکم، استاد دانشگاه ییل و یکی از نویسندگان این مطالعه، میگوید: «ما کهکشان Bullseye را در یک لحظهی بسیار ویژه در زمان به تصویر کشیدهایم. فقط در یک بازهی زمانی محدود پس از برخورد، چنین حلقههای متعددی در یک کهکشان ظاهر میشوند.»
شکل چندحلقهای این کهکشان با مدلهای ریاضی مربوط به برخورد مستقیم دو کهکشان همخوانی دارد. تأثیر کهکشان کوتولهی آبی باعث شد مواد کهکشانی هم به سمت داخل و هم به سمت بیرون حرکت کنند و امواج متعددی از تشکیل ستارگان را در مسیر این حلقهها ایجاد نمایند—تقریباً دقیقاً همانطور که مدلها پیشبینی کرده بودند.
ون دوکم گفت: «بسیار رضایتبخش است که این پیشبینی قدیمی را با کهکشان Bullseye تأیید کنیم.»
مدلها نشان میدهند که دو حلقهی نخستین در کهکشان Bullseye به سرعت شکل گرفته و در دایرههای وسیعتری گسترش یافتهاند. اما تشکیل حلقههای بعدی بهصورت تدریجی رخ داده، زیرا کهکشان کوتولهی آبی از میان هستهی کهکشان بزرگتر عبور کرده است. تیم پژوهشی احتمال میدهد که در گذشته یک حلقهی دهم نیز در این کهکشان وجود داشته، اما با گذر زمان محو شده و دیگر قابل مشاهده نیست. این حلقه احتمالاً سه برابر دورتر از وسیعترین حلقهی مشاهدهشده در تصویر هابل بوده است.
اعتبار: ناسا، ESA، رالف کرافورد (STScI)
در مقایسه با کهکشان راه شیری، کهکشان Bullseye هدفی بسیار بزرگتر است. قطر این کهکشان حدود ۲۵۰ هزار سال نوری است، در حالی که قطر کهکشان راه شیری تنها ۱۰۰ هزار سال نوری است.
میلیاردها سال دیگر، کهکشان راه شیری و کهکشان همسایهی آن، آندرومدا، با یکدیگر برخورد خواهند کرد، اما شبیهسازیهای کامپیوتری نشان میدهند که پویایی این برخورد پیچیدهتر از پرتاب یک سنگ کیهانی به درون یک برکه یا شلیک یک پیکان به مرکز هدف خواهد بود.
خوشبختانه، ستارهشناسان نیازی به انتظار میلیاردها سال برای مشاهدهی برخوردهای کهکشانی مشابه ندارند. ون دوکم گفت: «پس از آغاز عملیات علمی تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا، اجرام جالبتری بهراحتی آشکار خواهند شد. ما خواهیم آموخت که این رویدادهای خارقالعاده چقدر نادر هستند.»
علاوه بر پاشا و ون دوکم، نویسندگان این مطالعه که در Astrophysical Journal Letters منتشر شده، شامل چینگ لیو، ویلیام پی. بومن، استیون آر. جانسنز، مایکل ای. کیم، کلویی نیوفلد و روبرتو آبراهام هستند.
