خوشه‌های کروی کهکشان قنطورس A سرنخ‌هایی در مورد تکامل کهکشان‌ها در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد

بررسی‌های اخیر دانشمندان به کمک تلسکوپ‌های زمینی و فضایی منجر به شناخت گنجینه‌ای از خوشه‌های کروی ناشناخته در نواحی بیرونی کهکشان بیضی شکل «قنطورس A» شده است. خوشه‌های کروی گروه‌های متراکم و قدیمی متشکل از هزاران ستاره هستند که همگی در یک زمان تشکیل شده‌اند. این کشف می‌تواند سبب پیشرفت قابل توجهی در زمینه درک شکل‌گیری کهکشان‌ها و به‌ عبارت دیگر، فهم توزیع ماده تاریک در جهان شود.

«آلیسون هیوز» دانشجوی دکترا در دپارتمان نجوم و رصدخانه «استوارد» دانشگاه «آریزونا»، نویسنده اول این مقاله است که در ماه ژوئن در مجله «Astronomical Society»  به چاپ رسیده است. او نتایج یافته‌های خود را در روز سه‌شنبه طی یک گزارش ارائه کرد.

قنطورس A، گنجینه خوشه کروی

کهکشان قنطورس A که با نام «NGC 5128» نیز شناخته می‌شود، یک کهکشان بیضی شکل و بسیار زیبا است. در قسمت مرکزی این کهکشان یک سیاهچاله وجود دارد که تابش خیره کننده‌ای از خود به نمایش می‌گذارد. از سوی دیگر، تابش‌هایی از ستارگان پراکنده در اطراف این کهکشان که با یکدیگر برخورد می‌کنند و به درون کهکشان‌های کوچکتر جذب می‌شوند نیز، دیده می‌شود. صورت فلکی قنطورس حدود 13 میلیون سال نوری با زمین فاصله دارد. همین فاصله زیاد سبب می‌شود تا اخترشناسان نتوانند ستارگان این کهکشان را به صورت تکی مورد بررسی قرار دهند. در عوض می‌توان خوشه‌های ستاره‌ای را شناسایی کرد. خوشه‌های ستاره‌ای مانند فسیل‌هایی هستند که می‌توانند اطلاعات جالبی در مورد مراحل پرفراز و نشیب تکامل کهکشان‌ها در اختیار قرار دهند.

هیوز و همکارانش با رصد این خوشه یک کاتالوگ جدید ارائه کرده‌اند که حدود چهل هزار خوشه کروی قنطورس A را به نمایش می‌گذارد. در این میان، آن‌ها در مطالعات خود بر مجموعه‌ای از 1900 خوشه کروی متمرکز شده‌اند. هیوز توضیح داد: «قنطورس A به دلیل مملو بودن از ستاره‌ها و همچنین نزدیکی به زمین، هدف اصلی در مطالعه خوشه‌های کروی است. با این‌حال، ما بر روی ستارگان با فاصله حدودی 40 کیلوپارسکی ( حدود 130 هزار سال نوری) متمرکز شدیم – بخش‌های داخلی کهکشان. متاسفانه بخش‌های بیرونی تا حد زیادی ناشناخته است.»

او ادامه داد: « ما از داده‌های ماهواره «گایا» استفاده کردیم. داده‌ها نشان داده است که قنطورس A می‌تواند اطلاعات جالبی را در مورد ادغام ستارگان دراختیار ستاره‌شناسان قرار دهد. قنطورس A ملموس‌ترین مثال یک کهکشان بیضوی در اطراف ما است که به ستاره‌شناسان فرصت مطالعه کهکشان‌ها را از نزدیک می‌دهد. کهکشان راه شیری و کهکشان «آندرومدا» هردو کهکشان‌های مارپیچی هستند. پس قنطورس A به دلیل تفاوت در ساختار خود، یک منبع ارزشمند برای مطالعه است. تاکنون مطالعات بسیاری بر روی کهکشان‌های مارپیچی انجام شده است. اما بیضی شکل‌ها، بسیار منحصربه‌فرد هستند. قنطورس A ممکن است با چشم غیرمسلح مانند یک نقطه نورانی در آسمان به نظر برسد اما با کمی دقت درخواهیم یافت که اوضاع آن بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که در کهکشان‌های مارپیچی، مانند راه شیری، درحال رخ دادن است.»

خوشه‌های کروی را می‌توان مانند فسیل‌هایی دانست که اطلاعات جامعی در مورد نحوه شکل‌گیری کهکشان‌ها در اختیار ستاره‌شناسان قرار می‌دهند. به عنوان مثال، با بررسی این خوشه کروی درمی‌یابیم که ستاره‌ها ترکیب شیمیایی مشابهی دارند و با سرعت شعاعی تقریبا یکسانی حرمت می‌کنند. بدین ترتیب می‌توان نتیجه گرفت که این ستارگان از یک کهکشان کوتوله یا جسم مشابهی آمده‌اند که با قنطورس A برخورد کرده و اکنون درحال ادغام است.

خوشه‌های ستاره‌ای از تکه‌های متراکم گاز در محیط بین ستاره‌ای تشکیل می‌شوند. می‌توان گفت تقریبا همه کهکشان‌ها دارای خوشه‌های کروی هستند – از جمله کهکشان راه شیری که دارای 150 خوشه است. دانشمندان با مطالعه این خوشه‌ها می‌توانند سرنخ‌هایی درباره کهکشان میزبان این ستاره‌ها بدست آورند. این اطلاعات شامل جرم آن‌ها، تاریخچه برهم‌کنش آن با کهکشان‌های نزدیک و حتی توزیع ماده تاریک در داخل آن‌ها است.

هیوز گفت: «خوشه‌های کروی جالب هستند زیرا می‌توانند به عنوان ردی از ساختارها و فرآیندهای کهکشانی عمل می‌کنند - فرآیندهایی که نمی‌توان آن‌ها را از ستاره‌های منفرد شناسایی کرد. ترکیبات مشابه ستاره‌ها در هر خوشه اطلاعاتی در مورد محیط شکل‌گیری در اختیار ما قرار می‌دهند.»

در مشاهدات پیشین اخترشناسان تنها 600 خوشه را در مناطق مرکزی پیدا کرده بودند. محققان در مطالعه جدید قنطورس A  به دنبال خوشه‌های کروی دور از مرکز کهشکان بودند. آن‌ها هنوز امیدوار هستند تا در مطالعات جدید و در ادامه تحلیل داده‌ها، خوشه‌های دیگری را نیز پیدا کنند.