کهکشان‌های دور و نزدیک از دید آکاری

[VAHID]

مجموعه رصد‌های جدید تلسکوپ فضایی آکاری جزئیات جدیدی را درباره‌ی نحوه‌ی تکامل کهکشان‌‌‌ها آشکار کرد.
تلسکوپ فرو سرخ «آکاری»(AKARI)٬ در دو مجموعه رصد٬ کهکشان‌های دور و نزدیک را مورد بررسی قرار داده است. دانشمندان ژاپنی با استفاده از مجموعه اول به بررسی کهکشان M۱۰۱ پرداخته‌اند که کهکشانی مارپیچی با قطر ۱۷۰۰۰۰ سال نوری است. رصدهای جدید آکاری دو جمعیت متفاوت از ستاره‌ها را در بازوهای مارپیچی این کهکشان آشکار کرد.

آکاری با استفاده از رصدگر مادون قرمز دور (FIS)٬ در چهار طول موج ۶۵، ۹۰، ۱۴۰ و ۱۶۰ میکرومتر این کهکشان را رصد کرده است. مشاهدات تازه‌ی آکاری مجموعه‌ي متفاوتی از ستاره‌ها را نشان می‌دهد که در عرض بازوهای کهکشان پخش شده‌اند. ستاره‌های جوان بسیاری با دمای بالا در بازوهای آن تجمع یافته اند که نشان دهنده‌ی مناطق گرم شدن غبار میان ستاره‌ای و زایشگاه ستاره ها است. این فرآیندها باعث درخشش کهکشان در طول موج‌های کوتاه‌تر آبی و فرابنفش می‌شود. عکس این حالت، تابش مناطق با غبار میان ستاره‌ای سرد در طول موج‌های بلندتر انجام می‌شود. این غبارهای سرد، از ستاره‌های عادی مانند خورشید انرژی می‌گیرند.

در مقایسه داده‌های FIS با تصویر M۱۰۱ در نور معمولی و فرابنفش، معلوم شد که غبار گرم در طول بازوهای آن گسترده شده و نقاط داغ بسیاری در لبه بیرونی کهکشان به وجود آمده است. این نقاط داغ نشان دهنده‌ی ناحیه‌های بزرگ تشکیل ستاره‌ها است. این پدیده غیر عادی است زیرا زایش ستارگان غالبا در مرکز کهکشان‌های مارپیچی اتفاق می‌افتد.

شواهد نشان می‌دهد که M۱۰۱ در گذشته برخورد نزدیکی با یک کهکشان همدم داشته و گاز آن را به بیرون کشیده است. اکنون این گاز با سرعت تقریبی ۱۵۰ کیلومتر بر ثانیه به لبه‌های بیرونی M۱۰۱ سرازیر شده و موجب فرآیند ستاره زایی می‌شود.
در دومین مجموعه از رصدها٬ آکاری به رصد دورترین کهکشان‌های جهان پرداخته است تا به یکی از مهم‌ترین پرسش‌های امروزی اخترشناسی پاسخ دهد: تحول کهکشان‌ها چگونه آن‌ها را به شکل امروزی درآورده است؟

دانشمندان ژاپنی برای یافتن پاسخ از آکاری استفاده کردند و بزرگ ترین رصد آسمان در طول موج‌های مادون قرمز دور (FIR) را انجام دادند. آن‌ها در چهار طول موج فرو سرخ دور، کهکشان‌های کم نور بسیاری را در فواصل بسیار دور مشاهده کردند. اطلاعات این چهار طول موج برای بررسی فرآیندهایی که منجر به تابش نور فرو سرخ می‌شود و برآورد فاصله کهکشان‌ها بسیار اساسی است.
کهکشان‌های کم نور به صورت لکه‌های سفیدی با روشنی متفاوت در عکس‌ها دیده می‌شوند و این نشان می‌دهد که کهکشان‌های معمولی که امروز دیده می شوند٬ هنگامی که جوان‌تر بوده‌اند٬ در طول موج‌های فرو سرخ تابش قوی‌تری داشته‌اند. در بسیاری موارد، دلیل این پدیده٬ انفجارهای ناگهانی هنگام تولد ستاره‌ها در زمان‌های گذشته است.
به نظر می‌رسد برخی کهکشان‌ها در برخی طول موج‌ها درخشندگی بیشتری نسبت به طول موج‌های دیگر دارند. شاید دلیل این درخشش٬ انرژی آزاد شده از سیاه چاله‌های مرکزی آن‌ها باشد.
داده‌های آکاری نشان می‌دهد که با کم نور‌تر شدن کهکشان‌ها٬ تعدادشان به سرعت افزایش می‌یابد. همچنین این داده‌ها نشان می‌دهد که کهکشان‌ها در یکدیگر ادغام می‌شوند اما با شدتی که داده‌های قبلی نشان می‌دهد٬ تحول پیدا نمی‌کنند. از آنجا که داده‌های آکاری حساس‌ترین مشاهدات در این طول موج‌ها هستند، این نتایج نشان می‌دهند که شاید مدل جدیدی برای تکامل کهکشان‌ها لازم باشد.