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.
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
وداع با معلم یک ملت تجلی سرمایه اجتماعی یک ملت
جایگاه آموزش و پرورش در منظومه فکری رهبر شهید کجا بود؟
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
نسخه جدید چت جی تی پی راه اندازی میشود
رباتها حس لامسه پیدا میکنند
یک خبر ترسناک: ربات انسان نما به همکارانش حمله کرد
زبالههای فضایی در ساحل استرالیا نمایان شدند
تولید سوخت جت پایدار از دی اکسیدکربن صنعتی ممکن شد
کاوشگر ژاپنی توانست از یک سیارک تصویر ثبت کند
هوش مصنوعی دیپ سیک به دنبال تراشه سازی رفت
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
گلباران پیکر مطهر رهبر شهید انقلاب توسط دانشجویان
اقتدار علمی ایران؛ محور همیشگی رهنمودهای رهبر شهید
رهبر شهید ایران در آغوش ملت ایران
کلاسهای تابستانی دانشگاه آزاد مجازی شد
ضوابط برگزاری امتحانات مجازی و جزئیات ترم تابستان شریف اعلام شد
گروههای امدادی دانشگاه آزاد از نخستین لحظات تشییع رهبر شهید به خدمترسانی زائران پرداختند
محتوای کاربران گوگل برای آموزش هوش مصنوعی به کار میرود
تصویری از مراسم بدرقه رهبر شهید انقلاب
حضرت آیت الله جوادی آملی در جمکران بر پیکر رهبر شهید انقلاب نماز می خواند
هوش مصنوعی وارد عصر امنیت ملی میشود
بسیج همهجانبه دانشگاه آزاد برای خدمت زائران امام شهید
نگاهی به حضور کسب و کارهای مجازی در بدرقه رهبر شهید
هدایتهای روشنگرانه رهبر شهید در حوزه علم و فناوری
شماره جدید مجله دانشمند منتشر شد
چه کسی بر پیکر رهبر کبیر انقلاب نماز اقامه کرد؟
تشییع رهبر شهید انقلاب، صحنهای تاریخی برای نمایش وفاداری ملت ما است
جامعه رستگار، راهبرد رهبر شهید در امت سازی
«آیفون» به تنهایی کسی را مدرن نمیکند/اخلاق ویژه جامعه شبهمدرن شهری!
پویش ختم جمعی قرآن به یاد رهبر شهید
روایتی از نماد و معنا در انیمیشن های متاخر کودکان
کاظمی: ۵ هزار مدرسه برای اسکان زائران آماده شد
دعوت وزیر آموزش و پرورش از دانشآموزان و فرهنگیان برای حضور در آیین وداع و تشییع
میزبانی دانشگاه امیر کبیر از ۳۰۰۰ نفر از زائرین مراسم تشییع رهبر شهید
ماموریت نجات تلسکوپ ناسا آغاز شد
تعویق دوباره امتحانات نهایی دانش آموزان ممکن نیست
دعوت جهاددانشگاهی از دانشگاهیان برای حضور در مراسم تشییع رهبر شهید
تأکید بر صیانت از اقتدار ملی و تبعیت از رهبری در مذاکرات آتی
آمادگی دانشگاه علامه برای اسکان ۶ هزار زائر مراسم تشییع رهبر شهید
قابلیت جدید چت در تلگرام دردسرساز شد
توجه رهبر شهید به نخبگان؛ تحول سیاستگذاری علمی با محوریت نوآوری و نسل جوان
نقشۀ مسدودی خیابانهای منتهی به مصلی تهران
حضور سردار سید مجید موسوی در مراسم وداع با رهبر شهید انقلاب
رزمندگان هوافضای سپاه در آماده باش کامل عملیاتی
کشف یک سیاره قابل سکونت در ۲۵ سال نوری از زمین
چگونه ناتوانی دولت قاجار و ظلم دشمن، «قحطی بزرگ»را در جنگ جهانی رقم زد؟
دعوت معاون علمی رئیس جمهور از نخبگان برای حضور در آیین تشییع رهبر شهید
دعوت ستاد کانونهای مساجد از مردم برای حضور در تشییع رهبر شهید
تصویری از یادبود کودکان مظلوم و شهید میناب
بازدید سردار وحیدی از بیمارستان موقت مصلای تهران
آیا تو را تشییع میکنیم، یا بخشی از هویت خویش را؟
رقیب چینی جدید اوپن ای آی و آنتروپیک از راه رسید
جمعیت حاضر در مقابل ورودی های منتهی به مصلی تهران
رهبر شهید انقلاب اسلامی، حکمرانان را خادمان ملت میدانستند
رهبر شهید: متن تاریخ، منظومه معرفت، میراث تمدن
واکنش زینب سلیمانی به آخرین وداع با رهبر شهید در حسینیه امام
سوء استفاده آمریکا و اسرائیل از هوش مصنوعی در جنگ
هماکنون انتظار دلدادگان رهبر شهید برای ورود به مصلی تهران
بسیج اپراتورها برای مدیریت ترافیک ارتباطی در مراسم تشییع رهبر شهید
گامی تازه در درمان نابینایی برداشته شد
مرحله کتبی آزمون پذیرش فلوشیپ پزشکی برگزار شد
دعوت بسیج اساتید برای شرکت در بدرقه باشکوه پیکر مطهر آقای شهید ایران
دانشگاهها برای وداع با رهبر شهید انقلاب آماده میشوند
بسیج همهجانبه دانشگاه آزاد برای خدمت زائران امام شهید
میزبانی دانشگاه امیر کبیر از ۳۰۰۰ نفر از زائرین مراسم تشییع رهبر شهید
اقتدار علمی ایران؛ محور همیشگی رهنمودهای رهبر شهید
تصویری از مراسم بدرقه رهبر شهید انقلاب
هوش مصنوعی وارد عصر امنیت ملی میشود
هدایتهای روشنگرانه رهبر شهید در حوزه علم و فناوری
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
گلباران پیکر مطهر رهبر شهید انقلاب توسط دانشجویان
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
حضرت آیت الله جوادی آملی در جمکران بر پیکر رهبر شهید انقلاب نماز می خواند
شماره جدید مجله دانشمند منتشر شد
چه کسی بر پیکر رهبر کبیر انقلاب نماز اقامه کرد؟
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
جامعه رستگار، راهبرد رهبر شهید در امت سازی
نگاهی به حضور کسب و کارهای مجازی در بدرقه رهبر شهید
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
تشییع رهبر شهید انقلاب، صحنهای تاریخی برای نمایش وفاداری ملت ما است
ماموریت نجات تلسکوپ ناسا آغاز شد
کاظمی: ۵ هزار مدرسه برای اسکان زائران آماده شد
پویش ختم جمعی قرآن به یاد رهبر شهید
تعویق دوباره امتحانات نهایی دانش آموزان ممکن نیست
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
«آیفون» به تنهایی کسی را مدرن نمیکند/اخلاق ویژه جامعه شبهمدرن شهری!
روایتی از نماد و معنا در انیمیشن های متاخر کودکان
دعوت وزیر آموزش و پرورش از دانشآموزان و فرهنگیان برای حضور در آیین وداع و تشییع
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
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.