سیاهچاله‌های مرکزی کهکشان‌ها چه تاثیری بر کل کهکشان دارند؟

سیاهچاله‌های مرکزی کهکشان‌ها چه تاثیری بر کل کهکشان دارند؟

سیاهچاله‌های ابرپرجرم در مرکز تقریبا همه‌ی کهکشان‌های عالم قرار دارند. این سیاهچاله‌های ابرپرجرم با برافزایش گاز و مواد داخل کهکشان به درون خودشان رشد می‌کنند و به شکل هسته‌های کهکشانی فعال (AGN) دیده می‌شوند. مطالعات زیادی نشان داده‌اند که کهکشان‌ها و سیاهچاله‌های مرکزی‌شان با هم رشد می‌کنند و جدا از هم نیستند. فهمیدن بهتر این ارتباط و اینکه چگونه هسته‌های کهکشانی فعال در رشد کهکشان تاثیر می‌گذارد از اهداف مهم اخترفیزیک مدرن است.

شکل ۱: تصاویر هابل از ۱۳ کهکشان با هسته‌های فعال که نشانه‌هایی از جریان‌های بیرون‌رونده (outflow) در طیفشان دیده شده است.

شکل ۱: تصاویر هابل از ۱۳ کهکشان با هسته‌های فعال که نشانه‌هایی از جریان‌های بیرون‌رونده (outflow) در طیفشان دیده شده است.

رصدها نشان می‌دهند که تعداد کهکشان‌های پرجرم در کیهان بسیار کمتر از کهکشان‌های کم‌جرم است. از طرف دیگر در شبیه‌سازی‌های نظری کهکشان‌های پرجرم زیادی دیده می‌شوند. منجمان برای آنکه تعداد کهکشان‌های پرجرم در شبیه‌سازی‌ها را کم کنند احتیاج به مکانیزمی دارند که فعالیت ستاره‌زایی در کهکشان‌ها را متوقف کند و مانع پرجرم شدن آن‌ها در طول زمان شود. این مکانیزم، بازخورد(۱) هسته‌های فعال کهکشانی است. یکی از معمول‌ترین پروسه‌های بازخورد AGN که می‌تواند ستاره‌زایی را تنظیم و کنترل کند، جریان‌های بیرون‌رونده(۲) ناشی از AGN است. جریان‌های بیرون رونده گاز و مواد را از داخل کهکشان به بیرون منتقل می‌کنند (تصویر بالای صفحه که ترکیبی از چند طول‌موج است). در طی این پروسه، AGN بادهایی با سرعت بسیار بالا تولید می‌کند که مواد داخل کهکشان را به بیرون پرتاب می‌کند و ستاره‌زایی را محدود یا متوقف می‌کند. این پروسه در مطالعات نظری بسیار کارآمد بوده و باعث شده است که تعداد کهکشان‌های پرجرم در شبیه‌سازی‌ها با رصدها یکی شود. اما چنین پروسه‌هایی باید در رصدها هم دیده شوند تا اعتبارشان تایید شود.

در کهکشان‌های نزدیک جریان‌های بیرون‌رونده‌ی ناشی از AGN بسیار دیده شده است. در کهکشان‌های دورتر نیز این جریان‌ها دیده شده‌اند، اما اکثر آن مطالعات محدود به نمونه‌های کوچک یا موارد بسیار خاص بوده‌اند. در این مقاله، منجمان از داده‌های یک پیمایش بزرگ به نام MOSDEF استفاده کرده‌اند تا وقوع جریان‌های بیرون‌رونده را در نمونه‌ی بزرگی از AGNها بررسی کنند. آن‌ها ۱۳ کهکشان با هسته‌های فعال پیدا کردند که نشانه‌هایی از جریان‌های بیرون‌رونده دارند. تصاویر این ۱۳ کهکشان را در شکل ۱ می‌بینید.

جریان‌های بیرون‌رونده (خارج شدن گاز از داخل کهکشان) می‌توانند هم ناشی از AGN باشند و هم اینکه فعالیت‌های ستاره‌زایی در داخل کهکشان می‌تواند جریان‌های بیرون‌رونده ایجاد کند. یکی از مهم‌ترین نتایج این مطالعه این بود که این جریان‌های مشاهده شده در ۱۳ کهکشان ناشی از AGN هستند و نه ناشی از بازخوردهای ستاره‌ای. مولفان مقاله همچنین نشان داده‌اند که جریان‌های بیرون‌روند در AGNها رایج هستند و این جریان‌های آنقدر شدید هستند که می‌توانند ستاره‌زایی در داخل کهکشان را تنظیم و شاید متوقف کنند.

(۱) feedback
(۲) outflow

عنوان اصلی مقاله: THE MOSDEF SURVEY: THE PREVALENCE AND PROPERTIES OF GALAXY-WIDE AGN-DRIVEN OUTFLOWS AT z ~ 2
نویسندگان: G. Leung; et al
این مقاله برای چاپ به نشریه ApJ فرستاده شده است.
لینک مقاله‌ی اصلی: https://arxiv.org/abs/1703.10255v1
گردآوری: آیرین شیوایی

دسته‌ها: مقالات روز

درباره نویسنده

آیرین شیوایی

پژوهشگر پَسادکترا در زمینه‌ی نجوم رصدی کهکشان‌ها و عضو تیم علمی ابزار فروسرخ تلسکوپ فضایی جیمز وب در دانشگاه آریزونا است. او در سال ۲۰۱۷ دکترای فیزیک خود را از دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید، در زمینه‌ی تحول کهکشان‌های جوان عالم از طریق بررسی غبار میان‌ستاره‌ای و ستاره‌زایی آن‌ها، دریافت کرد. او برای مطالعه و بررسی این کهکشان‌ها، که حدود ۱۰ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند، از داده‌های تلسکوپ‌های زمینی کک و تلسکوپ‌های فضایی هابل و اِسپیتزر استفاده می‌کند.

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
بخش‌های لازم مشخص شده‌اند*