قدیمی ترین و درخشان ترین اختروش های جهان چگونه شکل گرفتند؟

کوازارها که مانند فانوس‌های کیهانی در ساحلی در فاصله 13 میلیارد سال نوری از زمین می‌درخشند، از قدیمی‌ترین و درخشان‌ترین آثار جهان اولیه هستند که اخترشناسان امروزی کشف کرده‌اند. اختروش به معنای «منبع رادیویی شبه ستاره‌ای» است و سیاه‌چاله‌ای است که به اندازه کهکشان‌ها می‌درخشد و میلیون‌ها تا میلیاردها بار سنگین‌تر از خورشید است.

امروزه، اختروش‌ها در مرکز بسیاری از کهکشان‌های بزرگ وجود دارند و به لطف درخشندگی فوق‌العاده‌شان در فضا-زمان ردیابی می‌شوند. تاکنون 200 مورد از آنها در چند میلیارد سال پس از شروع جهان کشف شده است.

حال، چگونه چنین اجرام عظیمی به این زودی پس از تولد جهان شکل گرفتند، در حالی که کهکشان ها بسیار کم جمعیت بودند و ستارگان پرجرم بسیار نادر بودند؟ از زمان کشف اولین کوازارها، این سوال بیش از دو دهه است که ذهن محققان را به خود مشغول کرده است و اکنون مطالعه جدیدی که در 6 جولای در مجله Nature منتشر شده است، ممکن است پاسخی به آن بدهد.

محققان با استفاده از یک شبیه‌سازی رایانه‌ای، شکل‌گیری ستارگان را در کیهان اولیه مدل‌سازی کردند. آنها روی یکی از ترکیبات نادری که در آن دو جریان متلاطم گاز سرد با هم برخورد کردند، تمرکز کردند. اگرچه جریان‌های گاز ستاره‌ساز با هم برخورد کردند، همانطور که امروزه در بخش‌های مختلف کیهان اتفاق می‌افتد، ابرهای طبیعی یا رسوبات حاصل از برخورد بین این دو جریان در میلیاردها سال پس از انفجار بزرگ نادر بودند. به همین دلیل، این اشیا به یکی از حوزه های جذاب اما گیج کننده تحقیقات تبدیل شده اند.

شبیه سازی ابر کامپیوتری ستارگان سنگین

یک شبیه سازی ابررایانه ای نشان می دهد که ستارگان عظیم (قرمز) در ابری از گاز باستانی در حال شکل گیری هستند.

بر اساس شبیه سازی ها، دو توده عظیم گاز ستاره ای در مرکز این جریان ها در طول میلیون ها سال جمع شده اند. اما در کمال تعجب محققان، برخلاف مدل‌های قبلی کیهان اولیه، این توده‌ها به ستاره‌هایی با اندازه معمولی تبدیل نشدند. دنیل والنمدرس ارشد کیهان شناسی در دانشگاه پورتسموث انگلستان در این باره می گوید:

جریان های سرد تلاطمی در ابر گازی ایجاد کردند و از تشکیل ستارگان عادی جلوگیری کردند تا اینکه ابر آنقدر سنگین شد که زیر وزن خود فرو ریخت و این دو ستاره اولیه را پدید آورد. جرم یکی از ستارگان 30000 برابر خورشید و دیگری 40000 برابر خورشید بود.

مقاله مرتبط:

بر اساس مطالعات قبلی، هر کوازار می تواند بین 10000 تا 100000 جرم خورشیدی در هنگام تولد داشته باشد. در این صورت، هر دو ستاره غول پیکر اصلی شبیه‌سازی جدید می‌توانند هسته‌های پایدار اولین اختروش‌های جهان باشند. در واقع، هر دو ستاره ممکن است در سیاهچاله ها فرو ریخته باشند و سپس گازهای اطراف را بلعیده باشند زیرا به اختروش های عظیم تبدیل شده اند.

  Anker یک پروژکتور لیزری قابل حمل 4K را معرفی می کند

این سیاهچاله های غول پیکر ممکن است امواج گرانشی را در طول رشد نوسانات فضا-زمان ساطع کرده باشند. علاوه بر این، دانشمندان می توانند این امواج را در دهه های آینده با کمک رصدخانه های ویژه شناسایی کرده و نتایج شبیه سازی را تایید کنند.

تحقیقات کنونی، در صورت تایید، می‌تواند آغاز انقلابی در دیدگاه شکل‌گیری ستاره‌ها در کیهان اولیه باشد. تحقیقات قبلی نشان می‌دهد که ستارگان پرجرم اولیه احتمالاً در یک محیط متلاطم شکل گرفته‌اند که در آن نیروهای خارجی، از جمله تشعشعات شدید فرابنفش، از تشکیل ستاره‌های کوچک‌تر جلوگیری می‌کنند. با این حال، شبیه سازی جدید نشان می دهد که وجود چنین محیط هایی ضروری نیست.

هسته های اختروش ها می توانند به طور طبیعی تشکیل شوند و در این هسته ها است که جریان های نادری از گازهای سرد با یکدیگر برخورد می کنند. والن در پایان می‌گوید: «اولین سیاه‌چاله‌های پرجرم پیامد طبیعی شکل‌گیری ساختارهای اولیه جهان یا فرزندان تروپودهای کیهانی بودند.

دیدگاهتان را بنویسید