رییس پژوهشکده نجوم پژوهشگاه دانش‌های بنیادی (IPM) در نشستی علمی با حضور جمعی از استادان و دانشجویان نجوم و فیزیک در پژوهشکده به تبیین آخرین یافته‌های مطالعاتی درباره کهکشان‌ها و سیستم‌های کهکشانی پرداخت.

به گزارش خبرنگارعلمی دانشجویان ایران (ایسنا)، دکتر حبیب خسروشاهی در ابتدای سخنرانی خود با بیان تاریخچه‌ای از مطالعه کهکشان‌ها گفت: در ابتدای قرن بیستم کهکشان تنها به کهکشان راه شیری اطلاق می‌شد و تنها ستاره‌ها، سیاره‌ها، دنباله دارها و اجسامی به نام سحابی را می‌شناختند.

وی افزود: در قرن 18 مسیه (Messier) منجم فرانسوی که بر روی دنباله دارها مطالعه می‌کرد به طور اتفاقی مراکز نورانی پخش شده ای در آسمان مشاهده کرد که شباهتی به ستاره ها و سیاره ها نداشت. مسیه برای آنکه این اجرام با ستاره‌های دنباله دار اشتباه گرفته نشوند آنها را نام گذاری کرد و اولین کاتالوگ سحابی ها را ارائه کرد که اجرامی چون M47,M45 و جرم های دیگر که بعدها به آنها «اجرام مسیه» اطلاق شد، درآن کاتالوگ جای داشتند.

رییس پژوهشکده نجوم پژوهشگاه دانشهای بنیادی در ادامه درباره نقش کهکشان‌ها در شناخت عالم اظهار کرد: در سال 1923هابل که بر روی ستاره‌های متغیر قیفاووسی (ستاره‌هایی که دوره تناوب تغییر تابندگی آنها با جرم آنها ارتباط مستقیم دارد) مطالعه می‌کرد، توسط تلسکوپ 2.5 متری تعدادی از این ستاره ها را در سحابی‌ها (کهکشان‌ها) مختلف مشاهده کرد و متوجه شد که سرعت دور شدن این سحابی‌ها از ما به فاصله آنها بستگی دارد و توانست انبساط عالم را کشف کند.

به گفته دکتر خسروشاهی قبل از هابل نیز چند دانشمند دیگر داده‌هایی در این مورد به دست آورده و ارائه کرده بودند که گویای این واقعیت کیهان بود، اما تعدد و دقت آنها کمتر از داده‌های به دست آمده توسط هابل بود.

وی با نشان دادن تصویری که در آن البرت اینشتین در کنار ادوین هابل از چشمی تلسکوپ به آسمان خیره شده است، گفت: انیشتین و دانشمندان نظری نیز به طور هم زمان به مدل سازی کیهان مشغول بودند و انبساط عالم پس از انتشار یافته‌های هابل در مدل‌های کیهان جای گرفت. این یک دوره طلایی برای کیهان شناسی بود و کهکشانها نقش اساسی در آن بازی کردند.

این پژوهشگر نجوم با بیان اینکه مساله جرم گمشده نیز از دیگر مسائلی است که توسط بررسی کهکشانها حل شده، افزود: دانشمندان با اندازه گیری حرکت کاتوره‌یی کهکشان‌ها در مجموعه‌های کهکشانی جرم دینامیکی این مجموعه‌ها را از قضیه ویریال به دست آوردند. همچنین از درخشندگی ستاره‌یی، جرم ستاره‌یی را بدست آوردند و با مقایسه این دو جرم (جرم ستاره‌یی و جرم دینامیکی) متوجه شدند جرم دینامیکی حدود 400 برابر جرم ستاره‌یی است که این اختلاف جرم را «جرم گمشده» نام نهادند؛ چیزی که امروزه به آن «ماده تاریک» اطلاق می‌شود.

خسروشاهی در بخش دیگری از این سخنرانی درباره کهکشان‌ها گفت: تمام کهکشان‌ها از مجموعه‌ای از روابط مقیاسی تبعیت می کنند به خصوص کهکشان‌هایی که جمعیت ستاره‌هایشان مشابه است؛ از این رو کهکشان‌ها نمی‌توانند ریخت، درخشندگی و جرم دلخواه داشته باشند و درخشندگی آنها تابعی از جرمشان است.

به گفته وی، تمام شناخت ما از عالم از مطاله و بررسی کهکشان‌هاست و در ستاره زایی، شناخت ستاره ها و شناخت هندسی عالم و تحول آن بسیار سهیم بوده‌اند. همچنین در مساله ماده تاریک و مطالعه انرژی تاریک نیز کهکشان ها نقش برجسته ای داشته اند.

به عقیده وی تنها یک مشاهده مستقل از کهکشان‌ها در مقیاس کیهانی وجود دارد و آن تابش زمینه کیهانی است.

وی درباره دسته بندی کهکشان‌ها افزود: طبق دسته بندی هابل که با توجه به شکل ظاهری است کهکشان‌ها به سه دسته کهکشان‌های بیضی گون، کهکشان‌های مارپیچی و کهکشانهای بی قاعده که اشکال ناهمگون و غیر متعارف دارند، دسته بندی می شوند.

وی ادامه داد: موضوع مطالعات ما در این پژوهشکده کهکشان‌های بیضی گون شامل بیضی گون‌های غول، متعارف و کوتوله است. کهکشانهای بیضی گون غول بسیار مهم هستند و حدود دو سوم ماده درخشان ستاره‌یی در این کهکشانهای غول جمع شده‌اند. در این کهکشان‌ها قبل از اینکه ابر سرد همواره با غبار به طور کامل برمبد ستاره‌ها تشکیل می شوند. ستاره ها در یک فرایند غیر اتلافی در کنار هم قرار می گیرند و هر کدام مسیر حرکت خودشان را دارند و با هم برخورد نمی کنند. برعکس در کهکشان‌های مارپیچی قبل از اینکه ستاره فرصت تشکیل پیدا کند، گاز سرد به دلیل دوران اولیه دیسک سردی را تشکیل می دهد و فرایند ستاره زایی در این دیسک ها ادامه می یابد.

این کیهان شناس در بخش پایانی سخنرانی خود به معرفی گروه‌های کهکشانی فسیل و شیوه تشکیل این کهکشانها در شبیه سازی‌ها و پژوهش‌های خود در این زمینه پرداخت و گفت: فسیل ها گونه ای از گروه کهکشانی‌ها هستند که تشکیل آنها چند میلیارد سال پیش تر از گروه‌های کهکشانی معمولی است. در این گروه‌ها، کهکشان‌ها به دلیل اصطکاک دینامیکی توسط کهکشان‌های مرکزی و پرجرم بلعیده می‌شوند و تبدیل به یک کهکشان پرجرم (غول) می شوند به نحوی که در اطراف آنها اثری از کهکشانهای درخشان یافت نمی‌شود. چنین فرایندی باید در دل ماده تاریک صورت گیرد و این یکی از روشهای غیر مستقیم آشکارسازی ماده تاریک است.

دکتر خسروشاهی با بیان اینکه اطراف این کهکشانها پرتوهای ایکس تابش می‌شود که در پروسه ادغام از بین نمی‌رود، خاطرنشان کرد: این پرتوهای ایکس از گاز داغی تابش می شوند که ده‌ها میلیون درجه کلوین دما دارد و این گرمایش ریشه در رمبش گرانشی گاز کیهانی در اثر ماده تاریک دارد. ماده تاریک در این فرایند تنها اثر گرانشی دارد و بس!

وی ادامه داد: با این شناخت یک سری نظریه‌ها را معرفی کرده ایم و بر این مبنا تعداد قابل توجهی رصد نیز انجام داده ایم.

به گفته خسروشاهی، شیوه کار انجام شده مقایسه مدل‌های مختلف تشکیل کهشان‌ها با رصد است و در این ارتباط هم رصدهای زمینی و فضایی در طول موج‌های مختلف و هم شبیه سازی‌های کیهان شناسی در مقیاس بزرگ اهمیت کلیدی دارند.

کهکشان بیضی گون غول در مرکز تابش عظیم پرتوهای ایکس به وسعت سه میلیون سال نوری پس از بلعیدن تعدادی کهکشان درخشان دیگر در این مجموعه کهکشانی تابندگی حدود 500 میلیارد برابر خورشید دارد. این گروه کهکشانی فسیل در فاصله 1.5 میلیارد سال نوری از ما قرار دارد.

انتهای پیام