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.
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
راهاندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات به زائران اربعین
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
مفاهیم نهجالبلاغه را در پیادهروی اربعین ترویج کنیم
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافتهای موسیقی خراسان
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
«مردم نمایی» روایتی دیگر از ماجرای نیما تکیدو
حاج حسین ملک داراییهای فناپذیر را به میراثی تمدنی تبدیل کرد
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
جستجوی حقیقت در مهآلودگی ابطالپذیری پوپر/سطحینگری در علوم انسانی
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفهای ICT
۳۵۰ پرونده دانشگاه پیامنور در دیوان عدالت اداری بررسی شد
ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته
تصمیمگیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد
آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاهها برای سناریوهای مختلف
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
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.