دانشمندان تارهای عظیم سحابی رتیل را در همسایگی کهکشان ما رصد کردند
تصویر تازه منتشر شده از سحابی رتیل در همسایگی کهکشان راه شیری، رشته‌های نازک مانند تار عنکبوت از گاز را آشکار کرده است که نبردی چشمگیر میان گرانش و انرژی ستاره‌ای را به نمایش می‌گذارند.
این پدیده‌ی مشاهده شده در «۳۰ دوداروس» (۳۰ Doradus) که به «سحابی رتیل» (Tarantula Nebula) هم معروف است، می‌تواند به ستاره‌شناسان برای درک اینکه چگونه ستارگان پرجرم، این منطقه‌ی ستاره‌زایی را تشکیل می‌دهند و چرا ستاره‌ها همچنان درون این ابر مولکولی متولد می‌شوند، کمک کند.
تصویر با وضوح بالا از سحابی رتیل که در فاصله‌ی ۱۷۰۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد بر پایه‌ی داده‌های جمع آوری شده توسط «آرایه‌ی میلی متری/زیرمیلی‌متری بزرگ آتاکاما» (ALMA) تشکیل شده است.
سحابی رتیل که در ابر ماژلانی بزرگ، کهکشان اقماری راه شیری قرار دارد، یکی از درخشان‌ترین و فعال‌ترین مناطق ستاره‌ساز در حیاط خلوت کهکشانی ماست که جرم برخی از ستارگان متولد شده در آن به بیش از ۱۵۰ برابر خورشید می‌رسد.
در قلب ابر ماژلانی بزرگ، یک شیرخوارگاه ستارگان قرار دارد که ۸۰۰۰۰۰ ستاره را رورش داده است و نیم میلیون از آنها ستارگان داغ، جوان و پرجرم هستند. بدین ترتیب سحابی رتیل یکی از اهداف اصلی برای مطالعه‌ی شکل‌گیری ستاره‌هاست، اما یک ویژگی منحصربه‌فرد دیگر ارزش مطالعاتی آن را باز هم بیشتر می‌کند.
«گویدو دی مارچی» (Guido De Marchi) دانشمند آژانس فضایی اروپا و یکی از نویسندگان مقاله‌ی منتشر شده در «استروفیزیکال ژورنال» (Astrophysiczl Journal) گفت: «چیزی که ۳۰ دورادوس را منحصربه‌فرد می‌کند این است که به اندازه‌ای نزدیک است که می‌توانیم با جزئیات چگونگی شکل‌گیری ستارگان را در آن به‌خوبی مطالعه کنیم و در عین حال ویژگی‌هایی مشابه کهکشان‌های بسیار دور دارد؛ در زمانی که کیهان هنوز جوان بود.»
او افزود: «به لطف ۳۰ دورادوس، می‌توانیم چگونگی شکل‌گیری ستارگان را در ۱۰ میلیارد سال پیش، زمانی که بیشتر ستارگان متولد شده‌اند، مطالعه کنیم.»
هل دادن و کشش مشاهده شده، بر اثر جمعیت زیاد ستاره‌ها و گرانش ایجاد می‌شود، به‌طوری که اولی ابرهای گازی را به قطعات رشته-مانند می‌شکافد و شکل‌گیری ستاره‌ها را کند می‌کند و دومی تلاش می‌کند تا ابرهای گازی را به هم نزدیک کند و ستاره‌ها را تشکیل دهد.
سحابی رتیل در طیف رادیویی که گاز داغ و ستاره‌های درخشان را نشان می‌دهد
Credit: ESO, M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey
«تونی وانگ» (Tony Wong) استاد گروه نجوم دانشگاه ایلینوی گفت: «این تکه‌ها ممکن است بقایای ابرهای بزرگ‌تری باشند که توسط انرژی عظیمی که ستارگان جوان و پرجرم آزاد می‌کنند، خرد شده‌اند، فرآیندی که «بازخورد» (Feedback) نامیده می‌شود.»
این یافته‌ها همچنین نشان داد که با وجود بازخورد شدید ستاره‌ای، گرانش همچنان در حال شکل‌دهی به سحابی است و ادامه‌ی شکل‌گیری ستارگان پرجرم را پیش می‌برد.
این با دانسته‌ی قبلی در مورد چنین مناطق ستاره‌زایی در تضاد است که بیان می‌کرد رشته‌های نازک گازی دیده شده در سحابی رتیل، با این فرآیند بازخورد به اندازه‌ای از هم می‌پاشند امکان نزدیک شدن دوباره و تشکیل ستاره‌های تازه بر اثر گرانش نیست.
وانگ ادامه داد: «نتایج ما نشان می‌دهد که حتی در صورت وجود بازخورد بسیار قوی، گرانش می‌تواند تأثیری قوی داشته باشد و منجر به ادامه‌ی شکل‌گیری ستاره شود.»
مشاهده‌ی توده‌های مختلف تار رتیل
سحابی رتیل با توجه به خواص آن، به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است اما چیزی که پژوهش تازه را متمایز می‌کند، محل بررسی ستاره‌زایی است. هرچتذ مطالعات قبلی بیشتر بر مرکز سحابی، محل چگال‌ترین گاز و در نتیجه سریع‌ترین روند شکل‌گیری ستاره متمرکز شده‌اند، ستاره‌شناسان می‌دانند که ستاره‌ها در مناطق دیگر سحابی هم شکل می‌گیرند.
بنابراین این تیم به جای تمرکز بر قلب سحابی، مشاهدات با وضوح بالا را متوجه یک منطقه‌ی بزرگ دیگر از سحابی رتیل کرد. با در نظر گرفتن این رویکرد سراسری برای رصد سحابی، دانشمندان توده‌هایی را با الگویی شگفت‌انگیز شناسایی کردند.
ونگ که با رصدخانه‌ی نجوم رادیویی ملی (NRAO) آمریکا همکاری می‌کند، گفت: «ما قبلا ابرهای گازی میان‌ستاره‌ای را ساختارهای پُف‌دار یا گرد می‌دانستیم، اما به طور فزاینده‌ای مشخص می‌شود که آنها ریسمان-مانند یا رشته‌ای هستند. وقتی ابر را به توده‌هایی بر اساس تفاوت چگالی تقسیم کردیم دریافتیم که متراکم‌ترین توده‌ها به‌طور تصادفی قرار نمی‌گیرند، بلکه کاملا روی این رشته‌ها چیده شده‌اند.»
در ادامه تمرکز بر نور گسیل شده از گاز کربن مونوکسید به محققان امکان داد تا ابرهای گازی بزرگ و سرد سحابی رتیل را که در خود فرو می‌ریزند و ستاره های نوزاد را تشکیل می‌دهند، نقشه‌برداری کنند. آنها همچنین مشاهده کردند که این ابرهای گازی چگونه با آزاد شدن انرژی زیاد ستاره‌های جوان تغییر می‌کنند.
وواگ گفت: «انتظار داشتیم که قسمت‌هایی از ابر که نزدیک‌ترین به ستاره‌های پرجرم جوان است، واضح‌ترین نشانه‌ها از غلبه‌ی بازخورد بر گرانش را نشان دهند اما دیدیم که گرانش همچنان در این مناطق در معرض بازخورد، حداقل برای بخش‌هایی از ابر که به اندازه کافی متراکم هستند، نقش پررنگی دارد.»
هم‌پوشانی داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط آلما و تصویر فروسرخ سحابی رتیل که ستاره‌ها و گاز داغ درخشان را از نگاه تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) و تلسکوپ نقشه‌برداری فروسرخ برای ستاره‌شناسی (VISTA) نشان می‌دهد، تصویری ترکیبی ایجاد می‌کند که وسعت ابرهای گازی و شکل متمایز تار-مانند آنها را به نمایش می‌گذارد.
در حالی که یافته‌های این تیم چگونگی اثر گرانش بر مناطق ستاره‌ساز را آشکار می‌کند، این تحقیق ادامه دارد. وانگ خاطرنشان کرد: «هنوز کارهای بیشتری با این مجموعه داده‌های خارق‌العاده وجود دارد و ما آن را به صورت عمومی منتشر می‌کنیم تا محققان دیگر را به انجام تحقیقات جدید تشویق کنیم.»
مطالعات آینده همچنین بر تفاوت‌های بین کهکشان راه شیری و سحابی رتیل از جمله نرخ‌های ستاره‌زایی متمرکز خواهند شد. زیرا در حالی که کهکشان ما ستاره‌ها را به‌طور پیوسته تشکیل می‌دهد، سحابی رتیل این کار را در چرخه‌های اوج و فرود پیش می‌برد.
عکس کاور: منطقه‌ی ستاره‌زایی سحابی رتیل
Credit: ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al., ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey
منبع: Space
