میراث خشم راه شیری

Jean-Louis Santini
برگردان: احسان سنایی

اخترشناسان آمریکایی، اخیراً دو حباب غول‌پیکر و مرموزی که پرتوهای پرانرژی گاما از خود گسیل می‌‌دارند را در حوزه‌ی مرکزی کهکشان‌مان تشخیص داده‌اند. این حباب‌هایی که در ورای پرده‌ی محو و گسترده‌ای از پرتوهای گامای پراکنده، پنهان شده‌اند؛ عارضه‌ای به درازای ۵۰ هزار سال نوری را در آسمان شکل داده‌اند که احتمالاً میراث فورانی بزرگ‌مقیاس از سیاهچاله‌ی مرکزی راه شیری یا طغیان گاز حاصل از زایش‌های فراوان ستارگان نوباوه در نواحی مرکزی‌ کهکشان ماست.

این ساختار خارق‌العاده، هرچند در حدود نیمی از آسمان شب را از صورت فلکی سنبله تا درنا پوشانیده، ولی به‌واسطه‌ی عدم حساسیت چشمان‌مان به پرتوهای گاما؛ با چشمان غیرمسلح، آن‌هم از پشت جو مسدودکننده‌ی سیاره‌مان قابل مشاهده نیست. به‌گفته‌ی اخترشناسانی که کشف‌شان در آینده‌ای نزدیک در نشریه‌ی علمی Astrophysical Journal انتشار خواهد یافت؛ شاید عمر این عارضه‌ به میلیون‌ها سال برسد.

تصویری از پرتوهای گامای منتشره از نواحی مرکزی کهکشان در بازه‌ی ۱ تا ۱۰ میلیون الکترون‌ولت. عارضه‌ی دمبل‌مانند مرکز تصویر، از سر تا پا به‌میزان ۵۰ هزار سال نوری کشیدگی دارد، که نیمی از آن در شمال و نیم دیگر در جنوب صفحه‌ی کهکشان و عمود بر آن واقع شده است / NASA / DOE / Fermi LAT / D. Finkbeiner et al.

دکتر «داگ فینک‌بینر» (Doug Finkbeiner)؛ اخترشناسی از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونی بوستون در ماساچوست ایالات متحده که برای نخستین بار این عارضه را تشخیص داده، می‌گوید: «آنچه‌که می‌بینیم، دو حباب گسیلنده‌ی پرتوهای گاماست که به‌میزان ۲۵ هزار سال نوری از هر دو سوی مرکز کهکشان، به بیرون کشیده شده‌اند. ما هنوز ماهیت و یا منشأ‌اش را کاملاً نفهمیده‌ایم».

فینک‌بینر، این کشف را به‌همراهی دو دانشجویش؛ «منگ سو» (Meng Su) و «تریسی سلت‌یر» (Tracy Slatyer) حین پردازش داده‌های خام تلسکوپ پرتو گامای فرمی ناسا به انجام رسانده است. پروژه‌ی بین‌المللی تلسکوپ فرمی که حساس‌ترین و پروضوح‌ترین حسگر پرتو گامای ساخته‌شده تا به‌امروز است؛ در سال ۲۰۰۸ میلادی در فضا مستقر گردید. این تلسکوپ، هر سه ساعت، سرتاسر آسمان را مساحی می‌کند.

پرتوهای گاما، پرانرژی‌ترین شکل از نور الکترومغناطیس‌اند. بررسی‌های پیشین آسمان در این بخش از طیف، در تشخیص این عوارض حباب‌مانند ناکام مانده بود؛ چراکه پرده‌ی محو پرتوهای گامای پراکنده در آسمان، آن را پوشانده بود. تیم فینک‌بینر اما مداوماً اقدام به پالایش مدل‌های موجود، جهت پرده‌برداری از منابع پرتوی گامای ناشناخته که توسط این تابش محو، پوشانده شده بودند و تمایزشان از آن ممکن نبود؛ پرداختند.

نمونه‌ی بارز فوران‌های حاصل از طغیان ستاره‌سازی در مرکز کهکشان؛ کهکشان همسایه‌ی M82 در صورت فلکی دب اکبر است. فوران‌های قرمزرنگ و مختلف‌الجهتی که از دو سوی مرکز این کهشکان خارج شده‌اند را دوربین مادون‌قرمز تلسکوپ فضایی هابل تشخیص داده است / ناسا / STScI

حال، دانشمندان جهت درک بهتر ساختارهای تازه‌کشف‌گشته، مشغول بررسی‌های بیشتر بر نتایج حاصله از این پژوهش‌اند. به‌گفته‌ی محققین، تابش پرتو گامای این حباب‌ها، به‌مراتب قوی‌تر از هاله‌ی پرتو گامایی‌ست که از هر جای دیگری در راه شیری دیده می‌شود. به‌علاوه، این حباب‌ها ظاهراً لبه‌هایی تیز و مشخص دارند و این، بیانگر شکل‌گیری‌شان در نتیجه‌ی آزادسازی بزرگ‌مقیاس و نسبتاً سریع یک انرژی ناشناخته است.

هرچند که منشأ این انرژی هنوز در هاله‌ای از ابهام است؛ اما پژوهش‌گران معتقدند که یک احتمال، فوران ذرات از ابرسیاهچاله‌ی مرکزی کهکشان راه شیری و درست همانند همان‌چیزی‌ست که در کهکشان‌های دیگر نیز می‌بینیم. با وجود آنکه ریشه‌های چنین فورانی را که درنتیجه‌ی سقوط حجم عظیمی از ماده در درون سیاهچاله و ناپایدار شدن قرص بیرونی آن است؛ امروزه نمی‌توان در آن حوالی دید، دانشمندان حدس می‌زنند که چنین رخدادی مربوط به حدود ۱ میلیون سال پیش باشد.

این حبا‌ب‌ها را همچنین می‌توان حاصل طغیان گازهایی دانست که سیر ستاره‌سازی نسبتاً سریعی را در مناطق مرکزی کهکشان‌مان از سر گرفته‌ بودند و به‌منظور ایجاد تعادل جرمی‌شان، فوران‌های ریزمقیاسی ایجاد می‌کرده‌اند و در نتیجه مجموعاً حجم عظیمی از گاز، همچون شراره‌ای از مرکز راه شیری اینچنین شعله برمی‌کشیده است. به‌گفته‌ی دکتر «دیوید اسپرگل» (David Spergel) از دانشگاه پرینستون، آثار چنین برهه‌ای از عمر راه شیری را می‌توان در خوشه‌های ستاره‌ای فشرده‌ی واقع در مرکز کهکشان‌مان دید. وی می‌افزاید: «در سایر کهکشان‌ها دیده‌ایم که روند سریع ستاره‌سازی، جریانات طغیانگر عظیمی از گاز را به‌وجود آورده‌اند. هر منبعی از انرژی که چنین حباب‌های غول‌پیکری را به‌وجود آورده باشد؛ هم‌پیوند با پرسش‌های ژرف فراوان‌مان در حوزه‌ی اخترفیزیک است».

منبع: COSMOS