یکی از ابزارهای بسیار کارآمد در نجوم رصدی طیف‌سنج میدان انتگرالی(۱) است. این ابزار در واقع ترکیبی از تصویربرداری و طیف‌سنجی است، به این معنا که برای هر پیکسل از تصویر یک طیف تهیه می‌شود. به زبان دیگر، این ابزار تصویری سه بعدی از جرم آسمانی می‌گیرد که بعد سوم آن طیف هر پیکسل است (تصویر ۱). طیف‌سنجی از تصویر تفکیک شده به ما کمک می‌کند بتوانیم مناطق ستاره‌زای جداگانه را درون کهکشان‌ها رصد کنیم و بتوانیم کینماتیک و ریخت‌شناسی کهکشان‌ها را بررسی کنیم.
تصویر ۱: طیف‌سنج میدان انتگرالی، برای هر پیکسل از تصویر طیف ثبت می‌کند.
Credit: Stephen Todd (ROE) and Douglas Pierce-Price (JAC)
در این مقاله، مولفان از کهکشان‌های بزرگنمایی‌شده (توسط همگرایی گرانشی) استفاده کرده‌اند تا بتوانند کهکشان‌های با جرم کم و در عین حال با رزلوشن (تفکیک فضایی) بالا را با طیف‌سنج میدان انتگرالی KMOS بر روی تلسکوپ VLT رصد کنند. در این مقاله ۳۲ کهکشان در انتقال‌به‌سرخ ۱ تا ۳ (دوران اوج ستاره‌زایی در کیهان) بررسی شده‌اند و ساختار کینماتیکی ۲۵ تا از آن‌ها با دقت بالا تفکیک شده است.
کهکشان‌ها را بر اساس ساختار کینماتیکی‌شان می‌توان به ۳ دسته‌ی کلی تقسیم کرد: ۱) کهکشان‌هایی که چرخش در آن‌ها غالب است (دیسک‌های پایدار)، ۲) کهکشان‌هایی که سرعت پخشی در آن‌ها غالب است (دیسک‌هایی که تلاطم دارند)، و ۳) کهکشان‌های ناپایدار و برخوردی. در شکل ۲، تصاویر ۳ کهکشان را می‌بینید. دو ستون سمت راست نقشه‌های سرعت کهکشان را نشان می‌دهند. اولین ستون سمت راست، سرعت پخشی و دومین ستون سمت راست سرعت چرخشی است. در نقشه‌ی سرعت چرخشی نقاط آبی و قرمز انتقال به آبی و انتقال به سرخ را نشان می‌دهند، که نمایان‌گر چرخش کهکشان است. این داده‌ها نشان می‌دهند که طبیعت پرتلاطم ستاره‌زایی در کهکشان‌های کم‌جرم، کینماتیک کل کهکشان را تحت تاثیر قرار می‌دهد: همه‌ی کهکشان‌های کم‌جرم از نظر کینماتیکی مختل شده‌اند و ستاره‌زایی زیادی دارند.
نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که کهکشان‌ها در دوران اوج ستاره‌زایی (انتقال‌به‌سرخ ۱ تا ۳) ساختار کینماتیکی بسیار متنوعی دارند. با این حال، کهکشان‌های بسیار کم‌جرم در این مقاله همه ساختاری غیر چرخشی نشان داده‌اند که ممکن است ناشی از برخورد کهکشانی باشد.
تصویر ۲: تصاویر تفکیک‌شده‌ی ۳ کهکشان بسیار کم‌جرم. از چپ به راست: تصویر ترکیبی رنگی از کهکشان، تابش زمینه‌ای (continuum) کهکشان، طیف خط نشری کهکشان، نقشه‌ی سرعت چرخشی، نقشه‌ی سرعت پخشی.
(۱) Integral Field Spectroscopy
عنوان اصلی مقاله: First Results from the KMOS Lens-Amplified Spectroscopic Survey (KLASS): Kinematics of Lensed Galaxies at Cosmic Noon
نویسندگان: Charlotte A. Mason, Tommaso Treu, Adriano Fontana, et al
این مقاله برای چاپ به نشریه‌ی ApJ فرستاده شده است.
لینک مقاله‌ی اصلی: https://arxiv.org/abs/1610.03075
گردآوری: آیرین شیوایی
[…] بسیار دشوار است. در این مقاله، مولفان با استفاده از طیف‌سنج میدان انتگرالی(۴) میوز(۵) بر روی تلسکوپ VLT توانسته‌اند برای نخستین بار […]