به گزارش ثریا کهکشانها برای همیشه رشد نمیکنند. حتی پربارترین کهکشانهای ستارهساز نیز در برههای از زمان شروع به کند شدن و سپس متوقف شدن میکنند و بعد در یک بازنشستگی طولانی و آرام قرار میگیرند.
ستارهشناسان مدتهاست که از این گذار مطلع هستند، اما توضیح فیزیکی روشنی برای چرایی وقوع آن به ویژه در مقیاس جرمی مشخص نداشتهایم.
مقاله جدیدی به رهبری پریتیش میشرا(Preetish Mishra) از موسسه مطالعات پیشرفته کره جنوبی به همراه یک تیم بینالمللی از دانشمندان، یک پیشنهاد واضح و قابل آزمایش ارائه میدهد؛ اینکه کند شدن رشد کهکشان ناشی از تولد یک ابر پایدار از گاز داغ در اطراف کهکشان است و آن ابر در یک جرم بسیار خاص (تقریباً 10 به توان 12.5 جرم خورشیدی) تشکیل میشود.
کهکشانها بالاتر از این آستانه، صرف نظر از میزان مواد خام موجود، دیگر کارخانههای ستارهسازی کارآمدی نیستند.
حالا پرسش این است که چه چیزی این کلید را میچرخاند؟
محققان برای رسیدن به این محاسبه از شبیهسازی «Horizon Run 5» که یکی از بزرگترین شبیهسازیهای کیهانشناسی است که تاکنون ایجاد شده، استفاده کردند. این شبیهسازی، تکهای از جهان مجازی با عرض تقریباً یک گیگاپارسک را در بر میگیرد، فیزیک کامل گاز، گرانش، تشکیل ستاره، ابرنواخترها و ابرسیاهچالهها را از مدت کوتاهی پس از مهبانگ(بیگ بنگ) تا به امروز مدلسازی میکند و به محققان اجازه میدهد کهکشانهای منفرد را در کل تاریخ آنها ردیابی کنند.
میشرا و همکارانش تقریباً 20 هزار مورد از عظیمترین کهکشانهای مرکزی را انتخاب کردند و مشاهده کردند که در طول زمان کیهانی چه اتفاقی برای آنها افتاده است.
کمیت کلیدی که آنها ردیابی کردند، نسبت جرم ستارهای به جرم کل است. این معیاری است که نشان میدهد چه مقدار از کل بودجه جرمی یک کهکشان (ستارگان، گاز، ماده تاریک، سیاهچالهها و همه چیزهای دیگر) در واقع در ستارهها قفل میشود. آن را به عنوان گزارش کارایی تشکیل ستاره یک کهکشان در نظر بگیرید.
این تیم دریافت که این نسبت در کهکشانهایی با جرم کل بین حدود 10 به توان 12.4 و 10 به توان 12.7 جرم خورشیدی به شدت اوج میگیرد. در زیر این محدوده، کهکشانها تقریباً به همان سرعتی که گاز وارد میشود، گاز را به ستاره تبدیل میکنند. بالاتر از آن، سرعت آنها بیش از سه برابر کاهش مییابد. این اوج، جرم بحرانی است.
نظریه میشرا در مورد اینکه چرا رشد کهکشانها متوقف میشود، تشکیل یک هاله گاز داغ است که به تعادل گرانشی رسیده است. با رشد یک کهکشان، گازی که به درون آن میافتد، به شدت گرم میشود. آن گاز تا رسیدن به یک جرم خاص، به سرعت خنک میشود تا به بارش ادامه دهد و تشکیل ستارههای جدید را تغذیه کند.
این هاله با عبور از جرم بحرانی به اندازه کافی متراکم و داغ میشود تا میلیاردها سال در برابر گرانش مقاومت کند. گاز دیگر نمیتواند به سرعت خنک شود تا به درون آن سقوط کند و کهکشان ناگهان از منبع سوخت خود تهی میشود. این هاله همچنان ماده تاریک را میبلعد و کهکشانهای ماهوارهای را به درون خود میکشد، اما گاز سردی که در واقع باعث ایجاد ستاره میشود، رسیدن به آن را متوقف میکند.
این مقاله همچنین یک توضیح رقیب را رد میکند. یک حدس طبیعی این است که کهکشانهای بالاتر از جرم بحرانی، به سادگی اغلب ماده طبیعی خود را به دلیل خروج از ابرنواخترها و هستههای کهکشانی فعال از دست میدهند.
محققان این موضوع را مستقیماً با محاسبه اینکه چه مقدار از بودجه باریون هر کهکشان واقعاً به سیستم متصل مانده است، بررسی کرد و مشخص شد که این تغییر بیش از 30 درصد نیست. این مقدار صفر نیست، اما نمیتواند افت سه برابری در راندمان تشکیل ستاره را توضیح دهد. این یعنی تغییر قطعی در سمت جریان ورودی است، نه سمت جریان خروجی.
چند نکته قابل توجه است. «Horizon Run 5» یک شبیهسازی است، نه یک تلسکوپ و نتایج آن به فیزیک زیرشبکهای که برای مدلسازی تشکیل ستاره، ابرنواخترها و بازخورد سیاهچالهها استفاده میشود، بستگی دارد. نویسندگان آزمایشهای حساسیت انجام دادند و نتیجه اولیه پابرجاست، اما مقدار عددی دقیق مقیاس جرم بحرانی میتواند با بهبود این ورودیها تغییر کند.
این تجزیه و تحلیل همچنین خود را به کهکشانهایی با جرمهای بالاتر از 10 به توان 10.8 جرم خورشیدی محدود میکند تا مطمئن شود که هر کدام ذرات شبیهسازی کافی برای حل قابل اعتماد دارند. کهکشانهای کوچکتر داستانی برای شبیهسازی دیگری هستند.
آنچه این کار را رضایتبخش میکند این است که یک الگوی مشاهدهای معروف را به یک مکانیسم فیزیکی واحد و خاص پیوند میدهد. نه فقط اینکه کهکشانهای بالای یک جرم خاص خاموش میشوند، بلکه اینکه آنها خاموش میشوند، زیرا هالههای گاز داغ آنها خودکفا میشوند. این نوع گزارهای است که میتوان آن را با بررسیهای آینده خوشههای کهکشانی و محیط بین کهکشانی گرم و داغ، گاز و غبار بین کهکشانها بررسی کرد.
در نهایت زمانی که این بررسیها انجام شوند، ما خواهیم فهمید که آیا محققان به پاسخ صحیح رسیدهاند یا خیر.
مدادهایی که بعد از تمام شدن، سبز میشوند
ادبیات پایداری روایتی مویرگی از زندگی است
از علیرضا طبایی «باید به آفتاب بگویم»
چه کسی گفته است قهرمانها فقط در خط مقدم ساخته میشوند؟
نوجوان را دستِ کدام کتاب بسپاریم؟
غذا چگونه جایگاه اجتماعی و منزلت افراد را شکل میدهد؟
روایت رادیو تهران از دفاع مقدس؛ از مادران جنگ تا بدرقه فرزندان شهدا
حمایت از فلسطین باعث حذف رپر مشهور شد
فیلم ۱۰۰ جشنواره ایدههاست، روایت فیلمسازان جوان از جنگ در بستر زندگی
معرفی بهترین برنامههای تلویزیونی ۲۰۲۶؛ «خلیج بیوه» ۱۴ جایزه امی برد
سیامک صفری: ظرفیت بازگشت به سریالهای نوستالژیک اضافه میشود
سامانه «سادان» برای ارزشگذاری داراییهای نامشهود راهاندازی میشود
آزمون عملی علوم ورزشی در ۲۶ حوزه کشور کلید خورد
بیش از ۱۰۰ میلیارد دقیقه مکالمه و ۸۶ میلیارد پیامک تنها در ۳ ماه
شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی
روند پرداخت یارانههای تغذیه دانشجویان بدون تغییر ماند
بیل گیتس: همه دولت های جهان عقب تر از هوش مصنوعی هستند
نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر بهدنبال جذب دانشآموزان مستعد کشورهای همسایه
شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید
هلیا امامی: دوست داشتم از کلیشه دختر مثبت فاصله بگیرم
لباس مدرسه فقط فرم نیست، کودک باید آن را دوست داشته باشد
به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد
کتاب عروس بی نشان ها: قرار بود یک عمر کنار هم باشند، اما جنگ مهلتشان نداد
حق کودک بر حریم خصوصی؛ چالشی برای فرهنگ دیجیتال ایران
نشر در لهستان؛ انتشار بیش از ۳۱هزار عنوان کتاب در سال ۲۰۲۵
نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است
افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت
۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند
ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد
تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵
پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی
بزرگترین رقابت دانشآموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد
شرکت انگلیسی دادههای مشتریانش را به هکرها داد
مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد
حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار دادهها به کوه
چالشهای مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی
مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند
قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد
سهمیه ویژه کنکور برای آسیبدیدگان جنگ نیازمند بازنگری است
پارادوکس رفاه و رضایت؛ چرا مدرنیته ما را شادتر نکرد؟
پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰
عالمی که علم و مبارزه را به سنگر امامت جمعه پیوند زد
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
حجتالاسلام قمی: مردم نمیگذارند قیمت پایان جنگ، فروختن عزت ایران باشد
جزئیات برگزاری بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
خیابان و زندگی؛ واکاوی نقش زنان در پایداری اجتماعات شبانه
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
چرا عرفانهای نوپدید برای جوان امروز جذاباند؟
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) موقتا تغییر نمیکند؛ آغاز ایمنسازی
«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی
حسین علیزاده مهمان «همکلام» میشود
بازی «بومبوم» با حضور خانواده شهید طهرانیمقدم رونمایی شد
«ململ» مهمان نمایشگاه ایران نوشت شد
محرابی که منافقین را به وحشت انداخت؛ چرا مدنی باید ترور میشد؟
اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست
رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریمهای علمی برنامهریزی میکنیم
روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی
توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!
برگزیدگان بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند
اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفتهشدگان تخصصی و فوقتخصصی پزشکی
علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟
مهلت مجدد ثبتنام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاهها
تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی دادههای دانشگاهی
آمار جالب از ازدواجهای دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواجهای دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته
آزمونهای کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار میشود
روباتها در لهستان راهپیمایی کردند
ورود تاکسیهای خودران به ناوگان اوبر در لندن
آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش
وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبتنام در مدارس دولتی ممنوع است
برنامههای «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا میشود
انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایهگذاری در ۷هزار شرکت نوپا
کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد
آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد
مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد
سهمیه ویژه کنکور برای آسیبدیدگان جنگ نیازمند بازنگری است
تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد
پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی
شرکت انگلیسی دادههای مشتریانش را به هکرها داد
افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت
بزرگترین رقابت دانشآموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد
مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند
قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد
حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار دادهها به کوه
ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش
نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
چالشهای مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی
۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند
نشر در لهستان؛ انتشار بیش از ۳۱هزار عنوان کتاب در سال ۲۰۲۵
نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
هلیا امامی: دوست داشتم از کلیشه دختر مثبت فاصله بگیرم
دانشگاه صنعتی امیرکبیر بهدنبال جذب دانشآموزان مستعد کشورهای همسایه
شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
کتاب عروس بی نشان ها: قرار بود یک عمر کنار هم باشند، اما جنگ مهلتشان نداد
حق کودک بر حریم خصوصی؛ چالشی برای فرهنگ دیجیتال ایران
«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.