به نقل از «فرارو»

سرعت ستاره‌ها در لبه کهکشان راه شیری کُندتر از مرکز!

تاریخ انتشار: ۷ بهمن ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۶۱۴۳۲۹

کشف جدید فیزیک‌دانان دانشگاه «ام‌آی‌تی» نشان می‌دهد که ستاره‌های نزدیک به لبه کهکشان راه شیری احتمالا کندتر از ستاره‌هایی که به مرکز آن نزدیک‌تر هستند، حرکت می‌کنند. این شگفتی نشان می‌دهد که هسته گرانشی کهکشان ما ممکن است ماده تاریک کمتری را نسبت به آنچه پیشتر تصور می‌شد داشته باشد.

به گزارش ایسنا، فیزیکدانان دانشگاه «ام‌آی‌تی» (MIT) با سنجش سرعت ستاره‌ها در سراسر کهکشان راه شیری دریافتند که ستاره‌های دورتر یک قرص کهکشانی در مقایسه با ستاره‌هایی که به مرکز کهکشان نزدیک‌تر هستند، کندتر از حد انتظار حرکت می‌کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این یافته‌ها یک احتمال شگفت‌انگیز را به وجود می‌آورند و آن احتمال این است که شاید هسته گرانشی راه شیری از نظر جرم سبک‌تر و حاوی ماده تاریک کمتری باشد.

این نتایج جدید براساس تحلیل گروه پژوهشی دانشگاه ام‌آی‌تی در مورد داده‌های ثبت‌شده با تلسکوپ‌های «گایا» (Gaia) و «APOGEE» به دست آمده‌اند. گایا یک تلسکوپ فضایی در مدار زمین است که مکان، فاصله و حرکت دقیق بیش از یک میلیارد ستاره را در سراسر کهکشان راه شیری ردیابی می‌کند، اما تلسکوپ APOGEE یک بررسی زمینی را انجام می‌دهد. فیزیک‌دانان ام‌آی‌تی، بررسی‌های گایا را در مورد بیش از ۳۳ هزار ستاره، از جمله برخی از دورترین ستاره‌های کهکشان تحلیل کردند و با توجه به فاصله ستاره از مرکز کهکشان توانستند سرعت دایره‌ای هر ستاره یا سرعت چرخش یک ستاره را در قرص کهکشانی تعیین کنند.

آن‌ها سرعت هر ستاره را در برابر فاصله آن قرار دادند تا یک منحنی چرخش را ایجاد کنند. منحنی چرخش، یک نمودار استاندارد در ستاره‌شناسی است که سرعت چرخش ماده را در یک فاصله معین از مرکز کهکشان نشان می‌دهد. شکل این منحنی می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا بفهمند که چقدر ماده مرئی و ماده تاریک در سراسر یک کهکشان توزیع شده است.

«لینا نصیب» (Lina Necib) دانشیار فیزیک دانشگاه ام‌آی‌تی و از پژوهشگران این پروژه گفت: ما دریافتیم ستاره‌های بیرونی کمی کندتر از حد انتظار می‌چرخند که یک نتیجه بسیار شگفت‌انگیز است.

این گروه پژوهشی، منحنی چرخش جدید را در مورد توزیع ماده تاریک به کار گرفتند که توانست کاهش سرعت ستاره‌های بیرونی را توضیح دهد. آن‌ها دریافتند که نقشه به دست آمده، هسته کهکشانی سبک‌تری را نسبت به آنچه انتظار می‌رفت، تولید می‌کند. بدین ترتیب، مرکز کهکشان راه شیری ممکن است چگالی کمتری را شامل شود و ماده تاریک کمتری را نسبت به آنچه دانشمندان تصور می‌کردند، در بر داشته باشد.

نصیب ادامه داد: یک چیز عجیب در جایی جریان دارد و واقعا هیجان‌انگیز است که بفهمیم کجاست تا یک تصویر منسجم را از کهکشان راه شیری به دست بیاوریم.

کهکشان راه شیری مثل بسیاری از کهکشان‌های جهان، مانند آب در گرداب می‌چرخد و چرخش آن تا حدی توسط ماده‌ای هدایت می‌شود که درون قرصش می‌چرخد. در دهه ۱۹۷۰، «ورا روبین» (Vera Rubin) ستاره‌شناس آمریکایی به اولین کسی تبدیل شد که مشاهده کرد نوع چرخش کهکشان‌ها صرفا توسط ماده مرئی هدایت نمی‌شود. روبین و همکارانش، سرعت چرخش دایره‌ای ستاره‌ها را اندازه‌گیری کردند و دریافتند که منحنی‌های چرخش حاصل‌شده به طور شگفت‌آوری صاف هستند.

این یعنی سرعت ستاره‌ها در سرتاسر کهکشان یکسان باقی مانده است. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که احتمالا نوع دیگری از ماده نامرئی روی ستاره‌های دور عمل می‌کند تا به آن‌ها فشار بیشتری بدهد.

پژوهش روبین درباره منحنی‌های چرخش، یکی از اولین شواهد قوی پیرامون وجود ماده تاریک بود. تخمین زده می‌شود که مقدار این ماده نامرئی و ناشناخته از همه ستاره‌ها و سایر مواد قابل مشاهده در کیهان بیشتر باشد.

ستاره‌شناسان از آن زمان، منحنی‌های مشابهی را در کهکشان‌های دور مشاهده کرده‌اند که بیشتر از حضور ماده تاریک حمایت می‌کنند. ستاره‌شناسان اخیرا تلاش کرده‌اند تا منحنی چرخش ستاره‌های کهکشان راه شیری را ترسیم کنند.

در سال ۲۰۱۹، «آنا کریستینا آیلرز» (Anna-Christina Eilers) دانشیار فیزیک دانشگاه ام‌آی‌تی با استفاده از داده‌های ماهواره گایا به ترسیم منحنی چرخش کهکشان راه شیری پرداخت. اطلاعات منتشر شده شامل ستاره‌هایی با فاصله حدود ۸۱ هزار سال نوری از مرکز کهکشان بود.

آیلرز با بررسی این داده‌ها دریافت که منحنی چرخش کهکشان راه شیری، مسطح به نظر می‌رسد، مانند سایر کهکشان‌های دور با یک کاهش خفیف همراه است و کهکشان احتمالا دارای چگالی بالایی از ماده تاریک در هسته خود است. در هر حال، این دیدگاه اکنون تغییر کرده است، زیرا تلسکوپ گایا مجموعه داده‌های جدیدی را منتشر کرده که این بار ستاره‌هایی را با فاصله تقریبا ۱۰۰ هزار سال نوری از هسته کهکشان در بر دارد.

«آنا فربل» (Anna Frebel) پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: در این فواصل، ما درست در لبه کهکشان هستیم؛ جایی که بیرون ریختن ستاره‌ها آغاز می‌شود. هیچ کس بررسی نکرده بود که چگونه ماده در این کهکشان بیرونی و در جایی حرکت می‌کند که ما واقعا در نیستی هستیم.

تنش عجیب

این گروه پژوهشی از داده‌های جدید گایا استفاده کردند و به دنبال گسترش دادن ایده آیلرز مبنی بر منحنی چرخش اولیه بودند. آن‌ها برای اصلاح کردن تحلیل خود، داده‌های گایا را با اندازه‌گیری‌های APOGEE تکمیل کردند که ویژگی‌های بسیار دقیقی مانند روشنایی، دما و ترکیب بیش از ۷۰۰ هزار ستاره را در کهکشان راه شیری مورد بررسی می‌دهد.

پژوهشگران فاصله دقیق بیش از ۳۳ هزار ستاره را تعیین کردند و این اندازه‌گیری‌ها را برای تهیه کردن یک نقشه سه‌بعدی از ستاره‌های پراکنده در کهکشان راه شیری به کار بردند. سپس، آن‌ها این نقشه را در مدلی از سرعت دایره‌ای گنجاندند تا با توجه به توزیع ستاره‌های دیگر در کهکشان، سرعت یک ستاره را شبیه‌سازی کنند. پژوهشگران سرعت و فاصله هر ستاره را روی نمودار ترسیم کردند تا منحنی چرخش به‌روزشده‌ای را از راه شیری تولید کنند.

نصیب گفت: اینجا بود که یک موضوع عجیب ظاهر شد.

به جای مشاهده کردن یک کاهش خفیف مانند منحنی‌های چرخش پیشین، پژوهشگران مشاهده کردند که منحنی جدید در انتهای بیرونی شدیدتر از حد انتظار ظاهر شده است. این نزول غیرمنتظره نشان می‌دهد که اگرچه ستاره‌ها ممکن است به همان سرعت به یک مسافت معین سفر کنند، اما در دورترین فاصله‌ها ناگهان سرعت خود را کاهش می‌دهند. به نظر می‌رسد ستاره‌های حومه آهسته‌تر از حد انتظار حرکت می‌کنند.

هنگامی که پژوهشگران این منحنی چرخش را با مقدار ماده تاریکی که باید در سرتاسر کهکشان وجود داشته باشد مرتبط دانستند، متوجه شدند که هسته راه شیری ممکن است حاوی ماده تاریک کمتری نسبت به مقدار تخمین‌زده‌شده پیشین باشد.

نصیب گفت: این نتیجه با اندازه‌گیری‌های دیگر در تنش قرار دارد. درک واقعی این نتیجه، پیامد‌های عمیقی را خواهد داشت. این امر ممکن است به شکل‌گیری توده‌های پنهان بیشتر در آن سوی لبه قرص کهکشانی یا بازنگری در وضعیت تعادل کهکشان ما بیانجامد. ما به دنبال یافتن این پاسخ‌ها در پژوهش‌های آینده، به کمک شبیه‌سازی با وضوح بالا از کهکشان‌های شبیه راه شیری هستیم.

این پژوهش که با حمایت «بنیاد ملی علوم آمریکا» (NSF) انجام شده است، در مجله «MNRAS» به چاپ رسید.

منبع: فرارو

کلیدواژه: کشف جدید کهکشان راه شیری سرعت ستاره ها قیمت طلا و ارز قیمت خودرو قیمت موبایل کهکشان راه شیری تر از حد انتظار سرعت ستاره ها اندازه گیری مرکز کهکشان نشان می دهد ستاره هایی منحنی چرخش کهکشان ها ام آی تی داده ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۶۱۴۳۲۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

مهدی شیری: هواداران مقابل استقلال ورزشگاه را پر کنند

به گزارش ورزش سه، مهدی شیری مدافع تیم تراکتور پس از پیروزی مقابل ذوب آهن در جام حذفی به گفتگو با خبرنگاران پرداخت و ابراز امیدواری کرد که در مسابقات آینده هواداران این تیم از آنها حمایت کنند و با ریکاوری مناسب آماده بازی با استقلال شوند.

مدافع راست تراکتور درباره با ذوب آهن گفت: بازی خیلی سختی بود، می‌توانستیم در جریان بازی پیروز باشیم اما شانس هایمان به گل تبدیل نشد و بازی به وقت‌های اضافه و پنالتی کشیده شد، خیلی خوشحالم که توانستیم با پیروزی از زمین خارج شویم.

شیری در واکنش به درخشش پورحمیدی و آشتی‌با هواداران تراکتور گفت: در تیم‌های بزرگ این اتفاقات طبیعی است، برای حسین پورحمیدی خیلی خوشحالم و امیدوارم برای بازی بعدی که با استقلال است هوادرانمان به ورزشگاه بیایند و حمایت کنند، امیدوارم ریکاوری خوبی داشته باشیم و آماده مسابقه شویم.

مدافع تراکتور در واکنش به حضور مطهری و حضور احتمالی گل‌محمدی در تراکتور گفت: آقای مطهری به من لطف دارند، در پرسپولیس و پیکان در کنار ایشان بودم، مربی بادانش و رزومه ای هستند، آقای گل‌محمدی هم از مربیان با رزومه هستند و امیدوارم روز به روز کادرفنی ما بهتر شود.

مهدی شیری در واکنش به حذف استقلال و پرسپولیس از مسابقات گفت: جام شگفتی‌ها است و تیم‌های بزرگ و مدعی نمی‌توانند نتیجه بگیرند، در این مسابقات ریسک باید کم باشد و امیدوارم مسیرمان به شکلی باشد که در انتها بتوانیم قهرمان شویم.

او در انتها نسبت به بازی بعدی این تیم مقابل استقلال گفت: تمرکز ما روی تیم خودمان است و با تیم خاصی کاری نداریم، تلاش می‌کنیم ریکاوری کنیم و آماده این بازی سخت و حساس شویم و به نظرم هر تیمی کمتر اشتباه کند پیروز می‌شود.