تجزیه و تحلیل پرانرژی ترین نور در کهکشان راه شیری نشان می دهد که احتمالا ما در مورد سرعت تشکیل ستارگان کهکشان در اشتباهیم.
به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از ساینس الرت، کهکشان راه شیری ممکن است بیش از آنچه فکر می کردیم ستاره تولید کند. پرتوهای گامای تولید شده توسط واپاشی رادیواکتیو ایزوتوپ های به وجود آمده در طی شکل گیری ستاره ها نشان می دهد که ستاره ها با سرعت چهار تا هشت برابر جرم خورشید در سال در حال شکل گیری هستند. این ممکن است زیاد به نظر نرسد، اما دو تا چهار برابر از تخمین های فعلی بیشتر است، که نشان می دهد کهکشان ما پرماجراتر از چیزی است که فکر می کردیم.
این امر پیامدهای مهمی برای درک ما از تکامل کهکشان و جهان اطرافمان دارد، زیرا سرعت تولد و مرگ ستاره ها می تواند دانش ما از ترکیب شیمیایی کلی کهکشان را تغییر دهد.
ستاره ها کارخانه هایی هستند که عناصر پیچیده تر جهان ما را تولید می کنند. هسته های آن ها کوره های هسته ای هستند که اتم ها را به هم می کوبند تا آنها را به اتم های بزرگ تر تبدیل کنند. هنگامی که می میرند، این عناصر سنگین تر را به فضای بین ستاره ای را در دل سحابی ها پرتاب می کند تا به ستارگان جدیدی که در حال تولد هستند، اضافه شود. انفجارهای ابرنواختر آنها نیز پرانرژی است و عناصر سنگین تری را ایجاد می کند.
تولد ستاره ها هم مانند مرگشان بسیار پرانرژی است. ستارگان از توده های متراکم در ابرهای غبار و گاز بین ستاره ای تشکیل می شوند که تحت تاثیر گرانش فرومی ریزند و تا جایی که هسته آن ها فشار و گرمای کافی برای هم جوشی به دست آورد، حریصانه مواد را از فضای اطراف به درون خود می کشند. در همین حین، آن ها شروع به انتشار بادهای ستاره ای قدرتمندی می کنند که ذرات را به فضا می وزاند و جت های پرتاب شده از قطب های ذرات آنها در امتداد میدان مغناطیسی ستاره تازه متولد شده، شتاب می گیرند.
یکی از عناصری که از مرگ ستاره ها حاصل می شود، ایزوتوپ رادیواکتیو آلومینیوم با نام آلومینیوم-۲۶ است. از نظر کیهانی آلومینیوم-۲۶ دوام زیادی ندارد. نیمه عمر آن ۷۱۷۰۰۰ سال است. و با فروپاشی، در طول موج خاصی اشعه گاما تولید می کند.
اما آلومینیوم-۲۶ به مقدار قابل توجهی در ابرهای اطراف ستارگان تازه متولد شده نیز وجود دارد. اگر سرعت سقوط مواد به ستاره از سرعت صوت بیشتر شود، یک موج ضربه ای شکل می گیرد و پرتوهای کیهانی تولید می کند. همانطور که پرتوها با ایزوتوپ های موجود در غبار، مانند آلومینیوم-۲۷ و سیلیکون-۲۸ برخورد می کنند، می توانند ایزوتوپ آلومینیوم-۲۶ را تولید کنند.
بنابراین، با نگاه کردن به میزان تابش گاما تولیدشده توسط واپاشی رادیواکتیو آلومینیوم-۲۶ در کیهان، ستاره شناسان می توانند سرعت تشکیل ایزوتوپ هایی را که زمان مرگ ستارگان در کهکشان راه شیری تولید می شوند، تخمین بزنند و از آن برای تعیین نرخ تولید ستاره استفاده کنند.
تخمین های کنونی برای سرعت تشکیل ستاره های کهکشان راه شیری در حدود موادی به جرم دو خورشید است که هر سال به ستاره تبدیل می شوند. از آنجایی که بیشتر ستارگان کهکشان راه شیری بسیار کمتر از خورشید جرم دارند، تخمین زده می شود که به طور متوسط سالانه حدود شش یا هفت ستاره باشد.
محققان میزان تابش گامای آلومینیوم-۲۶ در کهکشان را محاسبه و مدلسازی کردند تا محتمل ترین مکانیسم تولید برای فراوانی مشاهده شده این نور را مشاهده کنند. آنها دریافتند که برای توجیه این میزان اشعه گاما، سرعت تشکیل ستاره باید در حدود چهار تا هشت جرم خورشیدی در سال باشد که یعنی حدود ۵۵ ستاره در سال. البته این برآوردها هنوز جای بهبود دارد. مدل ها تابش گامای کهکشان راه شیری را آن طور که در حال حاضر مشاهده می شود، کاملا بازتولید نکردند و فاصله منبع پرتو گاما می تواند تخمین نهایی را تغییر دهد، اما اندازه گیری آن دشوار است. به همین دلیل است که محققان فقط می توانند محدوده ای را برای سرعت تشکیل ستاره به جای یک جرم مشخص ارائه کنند.
بیشتر بخوانید:
سیارک بالقوه خطرناک از کنار زمین گذشت | یک سیارک دیگر در راه استبا این حال، روش این تیم نویدبخش درک بهتر چگونگی ساخت ستاره های جدید در کهکشان راه شیری است. تشکیل ستارگان معمولا توسط غبار و گاز غلیظی پوشانده شده است که دیدن آن را دشوار می کند. تخمین تشعشعات گامایی که تولید می شود، می تواند یکی از راه های موثر برای تماشای پشت پرده باشد.
تحقیقات این تیم برای انتشار در«Astronomy & Astrophysics» پذیرفته شده است و در «arXiv» موجود است.
منبع: همشهری آنلاین