پایان ستاره‌زایی کهکشان «کلاه مکزیکی»

نورنیوز-گروه اقتصادی: ناسا به تازگی تصویری خیره‌کننده از کهکشان «کلاه مکزیکی»(Sombrero) که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب گرفته شده، منتشر کرده است. این کهکشان شبیه به یک کلاه لبه پهن مکزیکی است و ستاره شناسان می‌گویند روزهای ستاره‌زایی آن تقریباً به پایان رسیده است.

 تلسکوپ فضایی جیمز وب(JWST) بازگشته است تا بار دیگر پرتره‌ای باشکوه از بخشی از فضا ​​را ترسیم کند. این بار این تلسکوپ قدرتمند روی کهکشان «کلاه مکزیکی» با نام علمی «مسیه ۱۰۴» یا M104 تمرکز کرده است.

کهکشان «کلاه مکزیکی» با بررسی دقیق‌تر با استفاده از نمای فروسرخ میانی جیمز وب، دیگر واقعاً شبیه به یک کلاه مکزیکی نیست و بیشتر شبیه به یک سیبل تیراندازی با کمان به نظر می‌رسد که با یک نقطه در مرکز کامل شده است که در واقع یک ابرسیاه‌چاله است.

وضوح ارائه شده توسط ابزار فروسرخ میانی جیمز وب در نهایت به ما نگاهی اجمالی و دقیق از حلقه بیرونی این کهکشان می‌دهد و توده‌های پیچیده‌ای از گرد و غبار را نشان می‌دهد.

تصاویر قبلی که در طیف نور مرئی گرفته شده بودند، این منطقه را مانند یک پتو صاف نشان می‌دادند، اما اکنون جیمز وب تصویر پیچیده‌تری را ارائه می‌دهد.

ماهیت توده‌ای این غبارها نشان‌دهنده مولکول‌های حاوی کربن به نام هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای است که معمولاً حضور نواحی ستاره‌زای جوان را نشان می‌دهد. این رویداد احتمالاً در اینجا صادق است، اگرچه تصور می‌شود این کهکشان دیگر کانون تشکیل ستارگان نیست.

جرم کل ستارگان این کهکشان برابر با ۲۶۰ میلیارد جرم خورشید است که تقریباً پنج برابر بیشتر از تمام ستارگان کهکشان راه شیری ماست.

بنابراین ممکن است فکر کنید که این کهکشان باید کانون تشکیل ستارگان باشد، اما کاملا برعکس است. به طور متوسط در آن سالیانه کمتر از نیمی از جرم خورشید خودمان، گاز به ستاره تبدیل می‌شود. برای مقایسه باید گفت که کهکشان راه شیری تقریباً دو جرم خورشیدی در سال ایجاد می‌کند. این در حالی است که کهکشان «مسیه ۸۲» که «کهکشان سیگار» نیز نامیده می‌شود، مسئول تولید حدود ۲۰ جرم خورشیدی در سال است. به عبارت دیگر، کهکشان کلاه مکزیکی، ستاره‌ها را چهار برابر کندتر از کهکشان راه شیری خودمان تشکیل می‌دهد.

تصویر جیمز وب همچنین یک دسته کامل از کهکشان‌ها را نشان می‌دهد که پس‌زمینه فضا را همگی با اشکال و رنگ‌های مختلف پر کرده‌اند. ستاره‌شناسان مشغول مطالعه این کهکشان‌های پس‌زمینه برای تعیین فاصله آنها هستند.

در مورد کهکشان کلاه مکزیکی، این کهکشان ۳۱ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد که در اعماق صورت فلکی دوشیزه(خوشه) واقع است.

کهکشان کلاه مکزیکی به این دلیل نامگذاری شده است که در تصاویر نور مرئی با لبه پهن و مرکز برآمده خود شباهت عجیبی به کلاه معروف مکزیکی دارد، اما در این تصویر جدید، آن نشانه‌های کلاسیک ناپدید شده‌اند و با حلقه‌ای از گرد و غبار در اطراف شکافی جایگزین شده‌اند که هسته روشن کهکشان را در خود جای داده است. جایی که یک سیاه‌چاله کلان جرم در آنجا جا خوش کرده است.

ستارگان هنگام مرگ، غبار تولید می‌کنند و سپس آن گرد و غبار به مروز زمان، اغلب در اطراف محل‌های تولد ستارگان جدید به هم متصل می‌شود.

جیمز وب قادر است درخشش قابل مشاهده تمام ستارگان را در این کهکشان ثبت کند و این غبار سرد را تشخیص دهد. به همین دلیل است که برآمدگی آشنای آن در این تصویر جدید کاملاً ناپدید شده است.

چیزی که جیمز وب می‌بیند، حلقه بیرونی غباری این کهکشان است که حاوی جزئیات شگفت انگیزی از ابرهای غبارآلود است. جیمز وب به طور مشخص، انتشار هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای(PAHs) را مشاهده کرد که مولکول‌های بزرگ حاوی کربن هستند که معمولاً در مناطق ستاره‌زایی یافت می‌شوند. با این حال، بیش از غبار، چیزی که برای تشکیل ستارگان نیاز است، گاز هیدروژن مولکولی است. گرد و غبار می‌تواند گاز را عایق نگه دارد و آن را به اندازه کافی سرد نگه دارد تا دچار فروپاشی گرانشی شود.

با این حال، سرعت تشکیل ستاره در این کهکشان به ما می‌گوید که هیدروژن مولکولی زیادی در آن باقی نمانده است. مدل‌های ستاره‌شناسان حاکی از آن است که برآمدگی بزرگی که در نور مرئی دیده می‌شود احتمالاً طی یک رویداد بزرگ ستاره‌زا در میلیاردها سال پیش شکل گرفته است که بیشتر مواد خام مورد نیاز برای ستارگان را مصرف کرده است. گازی که باقی مانده است، از آن زمان تاکنون به سرعت ناچیز تشکیل ستاره‌ها کمک کرده است. این تشکیل ستاره بیشتر در حلقه بیرونی غبارآلود اتفاق می‌افتد.

کهکشان کلاه مکزیکی با وجود قرار گرفتن در جهت کلی خوشه کهکشانی دوشیزه از منظر ما، عضوی از آن خوشه نیست و در یک منطقه نسبتاً خالی از فضا قرار دارد که نسبت به آن حدود ۲۵ میلیون سال نوری به ما نزدیک‌تر است.

این کهکشان برخلاف کهکشان راه شیری ما که ابرهای ماژلانی به علاوه کهکشان‌های آندرومدا و مثلث را در کنار خود دارد، کهکشان کلاه مکزیکی بسیار منزوی است. این تنهایی پیامدهایی برای توسعه آن داشته که اخترشناسان هنوز در حال بررسی آن هستند.

برخوردهای نزدیک بین کهکشان‌ها می‌تواند گاز و غبار را برانگیخته و آن را به سمت سیاه‌چاله عظیم در مرکز آن کهکشان‌ها سوق دهد. وقتی این اتفاق می‌افتد، سیاهچاله‌ها موادی را که بر روی آنها می‌ریزد را به ‌طور نامرتب مصرف می‌کنند و محیط اطراف آنها روشن می‌شود تا به یک هسته فعال کهکشانی(AGN) تبدیل شود و فواره‌هایی از ذرات پرانرژی را که اغلب با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند، بیرون می‌ریزد. به نظر نمی‌رسد که کهکشان کلاه مکزیکی چنین برخوردهای نزدیکی را حداقل برای چند میلیارد سال گذشته تجربه کرده باشد.

به این ترتیب، سیاهچاله مرکزی کهکشان کلاه مکزیکی با جرم تقریباً یک میلیارد خورشید، این روزها بسیار ساکت است، اما می‌دانیم که روزگاران پیشین اینطور نبوده است. پیشتر در سال ۲۰۲۴، اخترشناسان با استفاده از آرایه بسیار بزرگ تلسکوپ‌های رادیویی در نیومکزیکو، گوشه‌های عظیمی از ذرات منتشر کننده امواج رادیویی را کشف کردند که حدود ۳۰ هزار سال نوری در دو طرف کهکشان کلاه مکزیکی کشیده شده بودند. این گوشه‌ها توسط فواره‌های قدرتمندی تولید شده بودند که زمانی از هسته فعال کهکشانی کهکشان کلاه مکزیکی خارج شدند.

حتی با وجود اینکه هیچ کهکشانی همسایه‌ای وجود ندارد که کهکشان کلاه مکزیکی با آن تعامل داشته باشد و فعالیت هسته فعال کهکشانی خود را هدایت کند، ممکن است یک ابر گازی غول‌پیکر میان‌کهکشانی در زمانی در گذشته بر روی این کهکشان سقوط کرده و سوخت هسته فعال کهکشانی آن را فراهم کرده باشد.

امروزه سیاهچاله کهکشان کلاه مکزیکی چنان غیرفعال است که به سختی هر چند سال یک بار یک فواره تولید می‌کند. این موضوع توسط تلسکوپ‌های رادیویی در سراسر ایالات متحده ثابت شده است.

با همه این شکل‌گیری ستارگان و فعالیت سیاه‌چاله‌های گذشته به نظر می‌رسد که ما دیر به مهمانی کهکشان کلاه مکزیکی ملحق شده‌ایم و تمام اتفاقات و هیجانات را از دست داده‌ایم. در عوض حالا به تماشای روز پس از مهمانی نشسته‌ایم که حالا به خاطره تبدیل شده و غبار بر روی آن نشسته است.

کهکشان کلاه مکزیکی که تنها در اعماق فضا نشسته، نسبتاً از برخورد با کهکشان‌های دیگر در امان است و روزهای مهمانی‌اش به پایان رسیده است و حالا در آرامش در حال گذران روزهای پیری خود است.

به گزارش ایسنا، این جدیدترین تصویر باشکوهی است که جیمز وب در اختیار ما گذاشته است. این تلسکوپ فضایی اخیراً دورترین کهکشان رصد شده را پیدا کرده و دیدگاه جدیدی از غول یخی سیاره اورانوس نیز به ما ارائه کرده است.