کشف کهکشانی پرغبار و نادر در ابتدای کیهان توسط بزرگنمایی گرانشی

کشف کهکشانی پرغبار و نادر در ابتدای کیهان توسط بزرگنمایی گرانشی

دسته‌ی مهمی از کهکشان‌ها، کهکشان‌های زیرمیلیمتری نامیده می‌شوند که به علت تابش شدیدشان در طول‌موج‌های زیرمیلیمتری (بین چند صد میکرون تا یک میلیمتر) کشف می‌شوند. این کهکشان‌ها ستاره‌زایی بسیار زیادی (بیش از ۱۰۰۰ جرم‌خورشیدی در سال) دارند و تعداد بسیار کمی از آن‌ها در انتقال‌به‌سرخ‌های بالای ۵ کشف شده است. به همین علت این کهکشان‌ها نماینده‌ی کهکشان‌های معمولی و غالب در کیهان نیست، اما اندازه‌گیری ویژگی‌های آن‌ها به دانش ما درباره‌ی شکل‌گیری و تحول کهکشان‌ها بسیار کمک می‌کند. در این مقاله، کشف یکی از این کهکشان‌ها در انتقال‌به‌سرخ ۶ گزارش شده است. این کهکشان حدود ۹ برابر بزرگنمایی گرانشی شده است. در شکل ۱ (سمت چپ) کهکشان پیش‌زمینه که موجب بزرگنمایی گرانشی این کهکشان شده است با رنگ سبز (در فیلتر i) نشان داده شده است، و کمان قرمز دور آن تصویر بزرگنمایی‌شده‌ی کهکشان‌ها دوردست این مقاله است که با آرایه‌ی میلیمتری آلما(۱) گرفته شده است (به این کمان‌ها حلقه‌ی انیشتین(۲) می‌گویند). تصویر سمت راست شکل ۱ مدل گرانشی برای بازسازی تصویر اصلی این کهکشان را نشان می‌دهد.نویسندگان به کمک این مدل بزرگنمایی کهکشان را ۹ برابر تخمین زده‌اند.

شکل ۱: چپ: تصویر با دقت بالای آلما (قرمز) از کهکشان دوردست که توسط کهکشان پیش‌زمینه (سبز) بزرگنمایی شده و حلقه‌ی انیشتین را به وجود آورده (به متن مراجعه کنید). راست: مدل بزرگنمایی گرانشی محاسبه شده برای این سیستم.

شکل ۱: چپ: تصویر با دقت بالای آلما (قرمز) از کهکشان دوردست که توسط کهکشان پیش‌زمینه (سبز) بزرگنمایی شده و حلقه‌ی انیشتین را به وجود آورده (به متن مراجعه کنید). راست: مدل بزرگنمایی گرانشی محاسبه شده برای این سیستم.

نویسندگان مقاله این کهکشان را با تلسکوپ LMT(۳) در مکزیک رصد نیز رصد کرده‌اند و در طیف آن خطوط نشری کربن‌مونوکسید و ملکول آب دیده‌اند. به کمک این خطوط نشری انتقال‌به‌سرخ کهکشان با دقت بالایی برابر ۶٫۰۲۶۹ اندازه‌گیری شده است (زمانی که کیهان فقط ۹۰۰ میلیون سال عمر داشته است). این خطوط نشری ملکولی را در شکل ۲ می‌بینید.

شکل ۲: طیف کهکشان که با تسلکوپ LMT گرفته شده است. خطوط نشری ملکولی آب و کربن‌مونوکسید با خط‌های عمودی نشان داده شده‌اند.

شکل ۲: طیف کهکشان که با تسلکوپ LMT گرفته شده است. خطوط نشری ملکولی آب و کربن‌مونوکسید با خط‌های عمودی نشان داده شده‌اند.

کشف این کهکشان نشان می‌دهد که کهکشان‌های پرغبار با تابش زیرمیلیمتری بسیار زیاد در اوایل کیهان نیز وجود داشته‌اند. برای مقایسه، کهکشان‌های معمولی در انتقال‌به‌سرخ مشابه این کهکشان، ده برابر کمتر ستاره‌زایی و اندازه‌ای حدود ۱.۷ برابر بزرگتر از کهکشان کشف‌شده در این مقاله دارند. این کهکشان‌ها ممکن است اجداد کهکشان‌های بسیار پرجرم و آرام (با ستاره‌زایی بسیار کم) در انتقال‌به‌سرخ ۳ تا ۵ باشند. در آینده کشف تعداد بیشتری از کهکشان‌های مشابه کمک خواهد کرد تا تحول کهکشان‌های زیرمیلیمتری و ارتباط آن‌ها را با کهکشان‌ها امروزی بهتر بفهمیم.

(۱) Atacama Large Millimeter Array – ALMA
(۲) Einstein Ring
(۳) Large Millimeter Telescope

عنوان اصلی مقاله: A dusty star-forming galaxy at z = 6 revealed by strong gravitational lensing
نویسندگان: Zavala, J. et al
این مقاله در نشریه‌ی Nature چاپ شده است.
لینک مقاله‌ی اصلی: https://arxiv.org/abs/1707.09022
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*