میدان‌مغناطیسی نقش مهمی در شکل ِ مارپیچی کهکشان دارد

MacTavish · 7/1/20

بیگ بنگ: سوالی که مدتهاست ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده این است که کهکشانی مثل راه شیری چگونه “شکل مارپیچی” به خود گرفته است؟ مشاهدات جدیدی که بر روی کهکشان مِسیه ۷۷ صورت گرفته، بینش جدیدی دربارۀ چگونگی ایجاد شکل مارپیچی در کهکشان‌های مارپیچی فراهم آورده است.

به گزارش بیگ بنگ، محققان ناسا با استفاده از رصدخانه استراتوسفری اخترشناسی فروسرخ(SOFIA) کهکشان مسیه ۷۷ را در نور فروسرخ (۸۹ میکرون) مورد مطالعه قرار دادند تا جنبه‌های تازه‌ای از میدان‌های مغناطیسی را برملا سازند؛ مشاهداتی که قبلا با تلسکوپ‌های رادیویی و مرئی مقدور نبود. کهکشان مسیه ۷۷ که با نام‌های M77 و NGC 1086 نیز شناخته می‌شود، حدود ۴۷ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت‌فلکی نهنگ واقع شده است.

میدان‌های مغناطیسی در کهکشان مارپیچی مسیه ۷۷ ، بصورت خطوطی روی نور مرئی و عکس ترکیبی پرتو ایکس از این کهکشان نشان داده شده است. این عکس‌ها با تلسکوپ فضایی هابل، آرایه تلسکوپ طیف‌سنجی هسته‌ای ناسا(NuSTAR) و بررسی دیجیتال آسمان(Sloan) گرفته شده‌اند.

میدان‌های مغناطیسی در کل طول بازوهای مارپیچ و بزرگِ مسیه ۷۷ بصورت همتراز دیده می‌شوند؛ لذا می‌توان چنین برداشت کرد که نیروهای گرانشی که به این کهکشان شکل دادند، بر میدان مغناطیسی هم تاثیر می‌گذارند. لذا نظریۀ رایج در خصوص شکل‌دهی کهکشان‌های مارپیچی با عنوان «نظریه موج چگالی» تایید می‌شود. بر اساس این نظریه، گاز، گردوغبار و ستاره‌های موجود در بازوها مثل پره‌های پنکه در یکجا ثابت نیستند. بلکه وقتی گرانش به مواد یاد شده فشار می‌آورد، آنها وادار به حرکت می‌شوند.

دکتر «انریکه لوپز رودریگز» محقق مرکز علوم سوفیا گفت: «میدان‌های مغناطیسی نامرئی هستند، اما شاید تکامل ِ کهکشان‌ها را تحت تاثیر قرار دهند. ما درک ِ مناسبی از چگونگی تاثیر گرانش بر ساختارهای کهکشانی داریم، اما بتازگی اطلاعاتی دربارۀ نقش میدان‌های مغناطیسی در شکل‌دهی کهکشان‌های مارپیچی کسب کردیم.»

در عکس بالا مجموع تصاویر (مقیاس رنگی) مسیه ۷۷ را همراه با میدان‌های مغناطیسی و قطبش می‌بینید. همچنین این عکس خط درونی کهکشان و حلقۀ ستارگان انفجاری را نشان می‌دهد.

دکتر لوپز و همکارانش با استفاده از جدیدترین دستگاه ِ نصب شده بر روی سوفیا که دوربین پهنای عریض هواییِ باکیفیت یا «HAWC+» نام دارد، میدان‌های مغناطیسی را در امتداد بازوهای مارپیچی مسیه ۷۷ اندازه گرفتند؛ بازوهایی که مملو از گاز و گردوغبار و مناطقی با فرایند ستاره‌زایی شدید، هستند.

در مشاهداتی که به عمل آمد، میدان‌های مغناطیسی دیده شدند که بازوهای مارپیچی تازه متولد شده و پر از ستاره را دنبال می‌کنند. لذا نظریۀ رایج در خصوص شکل‌گیری بازوهای مارپیچی تایید می‌شود. همترازیِ میدان مغناطیسی در طول بازوهای مسیه امتداد یافته و گستردگی آن تقریبا ۲۴۰۰۰ سال نوری است. لذا می‌توان چنین برداشت کرد که نیروهای گرانشی ِ دخیل، در ایجاد شکل ِ مارپیچی این کهکشان به میدان مغناطیسی ِ آن فشار وارد می‌کند؛ پس “نظریه موج چگالی” مورد پشتیبانی قرار می‌گیرد.

دکتر لوپز رودریگز در پایان گفت: «این نخستین‌بار است که شاهد همترازیِ میدان‌های مغناطیسی در چنین مقیاس بزرگی در بازوهای مارپیچی هستیم. دستیابی به شواهد ِ مشاهداتی که بتواند از نظریه‌ها پشتیبانی کند، همواره هیجان‌انگیز است.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Astrophysical منتشر شده است.