کشف اسرار بیگ بنگ با مطالعه ی کهکشان کوچک آبی رنگ

منجمان کهکشانی کم نور و آبی رنگ به نام لئونچینو یا شیر کوچک را یافته اند که حدود 30 میلیون سال نوری از زمین فاصله داشته و در صورت فلکی لئو مینور واقع شده است. این کهکشان کمترین میزان فلزات سنگین منظومه های آسمانی را در خود دارد.

این کشف می تواند به ما کمک بسیاری در جهت درک شرایط حاکم بر زمان تولد کیهان بکند.

یک کهکشان آبی کم نور که حدود 30 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت فلکی لئومینور یا شیر کوچک واقع شده است می تواند به ما کمک کند تا بفهمیم در آغاز کیهان چه اتفاقی افتاده است.

ستاره شناسان دانشگاه ایندیانا (INDIANA) اخیرا کهکشانی به نام لئونچینورا یافته اند که کم ترین سطح عناصر شیمیایی سنگین یا فلزات را که تا به حال در مدار جاذبه ای منظومه های ستاره ای یافت شده در خود دارد.

این مطالعه امروز در نشریه اختر فیزیک منتشر شده است. نویسنده اصلی مقاله الک اس. هیرشاور فارغ التحصیل دانشگاه indiana و کالج هنر و علوم ستاره شناسی این دانشگاه می باشد. دیگر نویسنده های این مقاله پروفسور جان جی. سالزر و استادیار کاترین ال. رود از دپارتمان نجوم  دانشگاه INDIANA می باشد.

بنا به گفته  سالزر: “یافتن کهکشان هایی که فلز کمی دارند همواره جالب توجه بوده، زیرا این کهکشان ها می توانند به ما کمک کنند از لحاظ کمی پدیده BIG BANG یا انفجار بزرگ را مورد بررسی قرار دهیم. راه های معدودی برای بررسی شرایط آغازینی که بر کیهان حاکم بوده داریم اما در این میان کهکشان هایی که فلز کمی داشته باشند جزء بهترین راه ها برای مطالعه در این باره می باشند.”

این موضوع به دلیل آن است که مدل پذیرفته شده کنونی در رابطه با آغاز کیهان تخمینهایی در رابطه با مقدار هلیوم و هیدروژن موجود در زمان BIG BANG یا انفجار بزرگ دارد و نسبت این اتم ها در کهکشان های کم فلز می تواند به ما امکان بررسی این مدل را بدهد.

در ستاره شناسی هر عنصری به جز هیدروژن با هلیوم را به عنوان فلز در نظر می گیرند. ساختار عناصر کهکشان های کم فلز  بسیار نزدیک به ساختاری است که در ابتدای تولد جهان وجود داشته است.

برای یافتن این کهکشان های کم فلز، ستاره شناسان باید فواصل بسیار دوری را از زمین مورد بررسی قرار دهند. کهکشان راه شیری ما منبع مناسبی برای این اطلاعات نیست زیرا سطح بالایی از عناصر سنگین تر دارد که در طی زمان پدیده ی ستاره زایی که به آن فرآیند ستاره ای می گویند تولید شده اند. در طی این فرآیند ستاره ها از طریق سنتز هسته ای تولید عناصر سنگین تر کرده و زمانیکه منفجر شده و به شکل ابر نو اختر در آمده اند اتم های این عناصر سنگین دوباره به کهکشان راه شیری راه یافته است.

هیرشاور در این رابطه می گوید: “فراوانی کم فلزات در ستاره ها و کهکشان ها نشانه ای محکم از فعالیت ستاره زایی ناچیز می باشد و در بیشتر کهکشان ها این مورد بندرت به چشم می خورد”.

لئونچینو یا شیر کوچک کوچک یکی از اعضای “کیهان محلی” می باشد. کیهان محلی به بخشی از فضا می گویند که یک میلیارد سال نوری و یا کمتر از زمین فاصله داشته باشد. در این فاصله چند میلیون کهکشان داریم که تنها بخش کوچکی از آن ها کدگذاری شده اند. پیش از این در سال 2005 کهکشان دیگری پیدا شد که تصور می شد کمترین مقدار فلزات را داشته باشد اما تخمین زده شده است که کهکشان شیر کوچک یا لئونچینو تنها 29%  فلزات کهکشان کم فلز قبلی را داشته باشد.

فراوانی عناصر در کهکشان ها بر مبنای رصد  اسپکتروسکوپی آن ها (طیف نگاری آنها) انجام می گیرد. در این روش امواج نوری که از این سیستم های ستاره ای منتشر می شوند جذب شده و به  منجمان کمک می کنند با یک منشور نور جذب شده را به اجزای آن تجزیه کنند.

بخش هایی از فضا که در آن ها تولید ستاره صورت می گیرد نورهایی از خود ساطع می کنند که خطوط روشن خاصی دارد و هرکدام از این خطوط نشانه ی اتم های گازهای مختلف نظیر هیدروژن، هلیوم، اکسیژن، نیتروژن و گازهای دیگر هستند. با توجه به دریافت نور لئونچینو یا کهکشان شیر کوچک، دانشمندان دانشگاه INDIANA خطوط مورد نظر را از نظر طیف نوری شناسایی کرداند و توانستند با استفاده فیزیک اتمی مقدار عناصر خاص موجود در آن را مورد محاسبه قرار دهند.

سالزر در این مورد می گوید: ”تصویر ارزش هزاران کلمه را دارد اما طیف نور ارزش هزاران تصویر را خواهد داشت. اطلاعاتی که از طیف نور بدست می آید بسیار ارزشمند است و در رابطه با اجرام سماوی که میلیون ها سال نوری از ما دور هستند بررسی طیف های نوری اطلاعات ذیقیمتی در اختیار ما قرار می دهد.”

در این تحقیق رصد کهکشان مورد نظر با استفاده از طیف نگاری که از دو تلسکوپ در آریزونا تشکیل شده بود به دست آمد. یکی از این تلسکوپ ها، تلسکوپ چهار متری مِی آل بود که در رصد خانه ملی واقع بر روی قله ی کیت قرار دارد و تلسکوپ بعد تلسکوپ چند آینه ای کوه هاپکینز نزدیک تاکسان بود. این کهکشان ابتداً توسط دانشمندان دانشگاه کورنل کشف شده بود.

کهکشان شیر کوچک به صورت رسمی نام AGC198691 را بر خود دارد. دانشمندانی که تجزیه و تحلیل فراوانی فلز را در مورد این کهکشان انجام دادند به این دلیل به این کهکشان نام لئونچینو دادند که اولاً این کهکشان در صورت فلکی شیر کوچک واقع بود و دوماً منجم آمریکایی متولد ایتالیا به نام ریکاردو جیوانلی گروهی را که نخستین بار این کهکشان را کشف کرده بودند هدایت کرده بود.( جیوانلی را درایتالیایی لئو هم می گویند).

لئونچینو به جز مقدار کم فلزات سنگین از برخی لحاظ دیگر هم خارق العاده و منحصر به فرداست. این کهکشان جزء کهکشان های کوتوله می باشد که تنها حدود هزار سال نوری قطر دارند و از چندین میلیون ستاره تشکیل شده اند . در مقام مقایسه کهکشان راه شیری 200 تا 400 میلیاردستاره دارد.

رنگ لئونچینو هم آبی است که به دلیل ستاره های داغ جدیداً تشکیل شده در آن می باشد اما در عین حال این کهکشان بسیار کم نور است و در واقع کمترین مقدار روشنایی مشاهده شده در سیستم های این چنینی را در این کهکشان شاهدیم.

سالزر با استفاده از تلسکوپ های دیگر از جمله تلسکوپ فضایی هابل این جرم سماوی را مورد بررسی های دقیق تری قرار داده است. او اعتقاد دارد که: “بررسی دقیق تر این کهکشان مرموز بسیار جالب توجه است. در واقع کهکشان هایی که مقدار فلز کمی دارند بسیار کمیاب اند بنابراین تلاش خواهیم کرد راجع به این کهکشان اطلاعات بیشتری کسب کنیم.”

منبع: Science Daily