راه شیری پیرتر از تصور ماست!

آبان نیوز :  مطالعه جدیدی که بر پایه بررسی نوعی غیرعادی از ستاره‌ها انجام شده است، نشان می‌دهد که دیسک ضخیم کهکشان راه شیری، ۲ میلیارد سال از آن چیزی که اخترشناسان تاکنون تصور می‌کردند، قدیمی‌تر است و احتمالاً حدود ۸۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ(مه‌بانگ) شکل گرفته است.

کهکشان میزبان ما را می‌توان به دو بخش عمده تقسیم کرد: یک دیسک یا قرص نازک که منظومه شمسی و اغلب چیزهایی را که ما به عنوان کهکشان راه شیری می‌شناسیم، در خود جای داده است و یک قرص ضخیم بسیار پراکنده‌تر، بزرگ‌تر و قدیمی‌تر که تا حد زیادی برای ما ناشناخته است.

برای بازسازی تاریخچه این دو بخش، گروهی از ستاره شناسان موسسه نجوم “ماکس پلانک” آلمان، جمعیتی از ستارگان کهکشان راه شیری را که به عنوان “زیرغول”(subgiant) شناخته می‌شوند، بررسی کردند.

زیرغول‌ها ستارگانی هستند که در دوره کوتاه(از نظر کیهانی) بین حیات ستاره‌ای منظم خود و مرحله غول سرخ که در آن بسیار فراتر از پوشش اصلی خود گسترش می‌یابند، شکار شده‌اند.

یک زیرغول، ستاره‌ای است که سوخت هیدروژنی آن در هسته تمام شده است و در حال تبدیل شدن به “ستاره غول” است و در نمودار “هرتسپرونگ-راسل” در حد فاصل رشته اصلی و ناحیه غول‌ها واقع شده است. بعد از اینکه موجودی هیدروژنی درون هسته رو به کاهش گذاشت و موجودی هلیم در هسته فزونی گرفت، سوختن هیدروژن در لایه‌های بالای هسته آغاز می‌شود و لایه‌های بالایی شروع به انقباض می‌کنند. در این مرحله درخشندگی ستاره ثابت می‌ماند ولی دمای سطحی آن کاهش می‌یابد. پس از این مرحله است که به مرور زمان ستاره وارد مرحله غولی می‌شود.

همجوشی هسته‌ای در هسته این ستارگان به تازگی متوقف شده است، اما ستاره‌ها هنوز به غول‌های سرخ تبدیل نشده‌اند. از آنجایی که مرحله زیرغول در زندگی یک ستاره تنها چند میلیون سال طول می‌کشد، اخترشناسان می‌توانند سن این ستارگان را با مقایسه ترکیب شیمیایی آنها با مدل‌های رایانه‌ای تکامل ستاره‌ها مشخص کنند.

دانشمندان در این مطالعه جدید با استفاده از داده‌های مأموریت “گایا” متعلق به آژانس فضایی اروپا(ESA) و تلسکوپ “LAMOST” واقع در چین، سن ۲۵۰ هزار غول فرعی را در کهکشان راه شیری تعیین کردند.

“گایا”(Gaia) یک تلسکوپ فضایی است که در سال ۲۰۱۳ توسط آژانس فضایی اروپا راه‌اندازی شده است. این تلسکوپ فضایی برای اخترسنجی با دقت بی‌سابقه‌ای از موقعیت‌ها، فاصله‌ها و حرکت‌ها طراحی شده ‌است. هدف از مأموریت این رصدخانه فضایی، ایجاد یک فهرست سه‌بعدی از حدود یک میلیارد اجرام سماوی، عمدتاً ستارگان، با روشنایی بیش ‌از ۲۰ قدر است. اهداف “گایا” نزدیک به یک درصد از جمعیت ستارگان کهکشان راه شیری را در بر می‌گیرد.

انتظار می‌رود “گایا” علاوه بر ستارگان تا ده‌ها هزار سیاره فراخورشیدی هم‌اندازه مشتری را فراتر از منظومه شمسی و همچنین ۵۰۰ هزار اختروش و ده‌ها هزار سیارک جدید و دنباله‌دار در منظومه شمسی را شناسایی کند. این فضاپیما هر یک از ستارگان هدف را در حدود ۷۰ بار طی یک دوره پنج ساله به منظور یافتن موقعیت، فاصله و جابجایی دقیق هر یک از هدف‌ها رصد و دنبال می‌کند.

داده‌های این مطالعه جدید نشان داده که بیشتر شکل‌گیری ستاره‌ها در تاریخ راه شیری در دو موج مجزا اتفاق افتاده است. اولین موج که با دیسک ضخیم مرتبط است، تنها ۸۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ، یعنی حدود ۱۳ میلیارد سال پیش آغاز شده است، اما دو میلیارد سال بعد، هنگامی که کهکشان راه شیری در حال شکل‌گیری با کهکشانی دیگر به نام “گایا-سوسیس-انسلادوس”(Gaia-Sausage-Enceladus) برخورد کرد، شتاب گرفت.

این برخورد ممکن است دیسک ضخیم و همچنین هاله ستاره‌ای را که کل کهکشان راه شیری را با ستارگان احاطه کرده است، پر کرده باشد. با این حال، پنج تا شش میلیارد سال دیگر طول کشیده تا قرص نازک کهکشان راه شیری در موج بزرگ بعدیِ تشکیل ستاره که شامل خورشید نیز می‌شود، ظاهر شود.

“مائوشنگ شیانگ” ستاره‌شناس موسسه نجوم “ماکس پلانک” و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه در بیانیه‌ای که توسط آژانس فضایی اروپا منتشر شد، گفت: از زمان کشف برخورد باستانی “گایا-سوسیس-انسلادوس” در سال ۲۰۱۸، اخترشناسان مشکوک بودند که کهکشان راه شیری قبلاً آنجا بوده است، اما ما تصویر واضحی از شکل ظاهری کهکشان راه شیری نداشتیم.

این مطالعه در مجله “نیچر”(Nature) منتشر شده است./ایسنا