کهکشان‌های «دختر خفته» توی اوایل دنیا! کشف جالب تلسکوپ جیمز وب که همه رو غافلگیر کرد

اگه فکر می‌کردین تو عالم فقط کهکشان‌هایی هستن که همیشه دارن ستاره درست می‌کنن، خب، الان باید تجدید نظر کنین! چون یه تیم از اخترشناس‌ها به کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope که یه غول فوق پیشرفتهٔ شناسایی کهکشانه)، تونستن بیش از دوازده تا کهکشانو کشف کنن که خیلی باحال، تو بچگی‌شون ناگهان توقف کردن و ستاره‌سازی رو گذاشتن کنار! این کهکشان‌های غیرفعال و خواب‌آلود رو بهشون «کهکشان‌های دختر خفته» یا همون Dormant galaxies میگن. یعنی کهکشان‌هایی که انگار وسط بازی یهو خوابشون برده و کلی ستاره جدید رو دیگه درست نکردن.

اصلاً موضوع از این قراره: اخترشناس‌ها تا حالا فکر می‌کردن اوایل عمر عالم، یعنی تو ۱ میلیارد سال اول بعد از انفجار بزرگ (Big Bang – یعنی لحظه‌ای که دنیا شروع شد)، همهٔ کهکشان‌ها باید قشنگ تو اوج فعالیت باشن و تند تند ستاره درست کنن. ولی الان با داده‌هایی که جیمز وب (که خودش نور رو خیلی دورتر و تو طول موج فروسرخ – یعنی نور قرمزتری که چشمای ما نمی‌بینه رو هم تشخیص میده) فرستاده، دیدن همچین خبری نیست!

پس چرا این کهکشان‌ها اون همه زود ستاره‌سازی رو متوقف کردن؟ چند تا دلیل اصلی براش کشف کردن. اول اینکه تو مرکز خیلی از کهکشان‌ها ممکنه سیاه‌چاله فوق‌پرجرم (Supermassive black hole – یعنی یه هیولا که حتی نور هم نمی‌تونه فرار کنه و تمام گاز و غبار اطراف رو می‌بلعه) باشه. این سیاه‌چاله‌ها طوری گازی که باید ستاره بشه رو گرم یا نابود می‌کنن که دیگه کهکشان نمی‌تونه ستاره تازه درست کنه. یا حتی بعضی وقتا کهکشان بزرگ‌تر میاد سراغ این کوچولوها، گاز سردشونو می‌کشه سمت خودش یا داغشون می‌کنه، بازم کار ستاره‌سازی تعطیل.

یک مدل باحال دیگه هم هست که بهش میگن بازخورد ستاره‌ای (Stellar feedback: یعنی انرژی‌ای که انفجارهای ابرنواختری، بادهای قدرتمند ستارگان جوان یا فشار نور ستاره‌ای تولید می‌کنه). این جریانای وحشی اونقدر گاز دریافتی رو داغ یا هل میده بیرون که دیگه گازی که بتونه ستاره بشه نمی‌مونه. خلاصه، این دوره‌های «خواب‌آلود» معمولاً موقتی هستن: مثلاً فقط حدود ۲۵ میلیون سال طول می‌کشه (که تو مقیاس عالم هیچه!). بعد که گاز برمی‌گرده یا سرد میشه، ماجرا دوباره شروع میشه و ستاره‌ها یکی پس از دیگری متولد میشن.

جالب اینجاست که قبلا تو نزدیک خودمون همچین کهکشان‌های خواب‌آلودی دیده شده ولی تو اوایل عالم، فقط چهارتا مدلشو پیدا کرده بودن که اصلاً برای نتیجه‌گیری کافی نبود. تازه از این چهارتا، سه‌تا جرمشون زیر یه میلیارد جرم خورشیدی بوده و یکیشون بالاتر از ده میلیارد! ولی حالا با پایش داده‌های جیمز وب، یه تیم بین‌المللی تونستن ۱۴ تا کهکشان از تقریباً ۴۰ میلیون تا ۳۰ میلیارد جرم خورشیدی پیدا کنن که تو همین مرحله خواب رفتن قرار دارن. یعنی ماجرای دختر خفته اصلاً به جرم بالا یا پایین محدود نیست و هرجایی ممکنه رخ بده!

تیم به رهبری آلبا کوولو پاز (Alba Covelo Paz که دانشجوی دکتری دانشگاه ژنو و نویسنده اصلی این مقاله‌ست) با آنالیز نور حدود ۱۶۰۰ کهکشان و شناسایی کهکشان‌هایی که توشون ستاره‌سازی نیست و به‌جاش نور ستاره‌های میانسال یا پیر زیاده، این ۱۴ تا رو پیدا کردن. نکته جالب ماجرا اینه که همه‌شون از ۱۰ تا ۲۵ میلیون سال قبل از اینکه ما نورشونو ببینیم، دیگه ستاره نسوختن! یعنی دقیقاً گوشه‌هایی از داستان «توقف کن – برو» تو ستاره‌سازی رو نشون میده: یه مدت شلوغه، یه مدت آروم.

بازخورد ستاره‌ای (مثل بارش سوپرنواها و باد ستارگان جوان قوی) این پدیده رو خیلی جدی‌تر می‌کنه و باعث میشه کارخونه ستاره‌سازی یه مدت کلا خاموش بمونه، ولی احتمالاً دوباره روشن میشه. البته خود آلبا پاز هم میگه هنوز دقیق نمی‌دونیم که این خواب موقتی می‌مونه یا بعضی کهکشان‌ها برای همیشه به همین خواب میرن و به اصطلاح quenched می‌شن (یعنی دیگه واقعاً مردن و فعالیتی ندارن).

همهٔ این کشفیات فعلاً تو سایت arXiv (که پلتفرم پیش‌انتشار مقالاته – یعنی مقاله گذاشته شده ولی هنوز بازبینی داوری تخصصی نشده) منتشر شده و حسابی سروصدا کرده. بخش جالب‌تر ماجرا اینه که الان یه برنامه ویژه به اسم «Sleeping Beauties» برای جیمز وب گذاشتن که دقیقاً بره دنبال شناسایی این کهکشان‌های خواب‌آلود تو تاریخچه اولیه دنیامون. قراره اندازه بگیرن این خواب کی شروع شده و چقدر طول می‌کشه!

اخترشناس‌ها هنوز کلی سؤال دارن و خود پاز هم میگه «یه قدم به فهمیدن رمز و راز این ماجرا نزدیک‌تر شدیم، ولی مسیرمون ادامه داره».

پس دفعه بعدی که اسم کهکشان میاد، یادتون باشه که بعضیاشون وسط عالم، خیلی زود، عین یه کودک شیطون خوابشون برده و چند میلیون سال بعدم باز کله‌پا میشن برای شروع دوباره سر و صدای ستاره‌سازی! دنیای کهکشان‌ها همیشه پر از غافلگیریه و هر روز ممکنه یه چیز عجیب‌تر از قبل به‌دست بیاد.

منبع: +