16 کهکشان درخشان کیهان را در تصاویر تازه رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ببینید

در حالی که برای دریافت نخستین تصاویر تلسکوپ فضایی تازه‌ پرتاب‌شده نانسی گریس رومن باید چند ماه دیگر منتظر بمانیم، دیگر رصدخانه‌های شگفت‌انگیز ناسا همچنان تصاویر خیره‌کننده‌ای ارائه می‌کنند.

ناسا مجموعه‌ای تازه شامل 16 تصویر از کهکشان‌ها منتشر کرده که با استفاده از رصدخانه پرتو ایکس چاندرا و چندین تلسکوپ دیگر ثبت و ترکیب شده‌اند. کهکشان‌ها به طور کلی در 3 گروه اصلی مارپیچی، بیضوی و نامنظم قرار می‌گیرند. کهکشان‌های مارپیچی مانند راه شیری هستند و ساختاری دارند که بازوهای آن پیرامون یک مرکز می‌چرخند. کهکشان‌های بیضوی معمولاً پیرترند و احتمال دارد حاصل ادغام کهکشان‌ها باشند. کهکشان‌های نامنظم نیز طیف گسترده‌ای از پدیده‌های کهکشانی را در بر می‌گیرند.

هر 3 نوع کهکشان در مجموعه جدید ناسا دیده می‌شوند. تصاویر با داده‌های پرتو ایکس چاندرا ترکیب شده‌اند و اطلاعات تلسکوپ‌هایی مانند James Webb، Hubble، IXPE، Swift و NuSTAR و همچنین رصدخانه‌های زمینی و فضایی دیگر را در خود دارند.

NGC 16-72

NGC 16-72 یک کهکشان مارپیچی میله‌ای است که در مرکز خود نوار یا پلی برجسته از ستارگان دارد. این ساختار می‌تواند گاز را به سمت هسته کهکشان هدایت کند. پرتوهای ایکس چاندرا با رنگ بنفش، سیاهچاله‌های در حال رشد در امتداد نوار مرکزی و هسته را نمایان می‌کنند. این داده‌ها با نور مرئی Hubble به رنگ‌های سفید، زرد و آبی کم‌رنگ و رشته‌های غبار فروسرخ James Webb به رنگ قرمز ترکیب شده‌اند. بررسی چنین کهکشان‌هایی به دانشمندان کمک می‌کند بفهمند گاز در راه شیری، که خود یک کهکشان مارپیچی میله‌ای است، چگونه به سیاهچاله مرکزی می‌رسد و زمینه شکل‌گیری ستارگان جدید را فراهم می‌کند.

II Zw 096

II Zw 096 سامانه‌ای آشفته و پوشیده از غبار است که از ادغام چند کهکشان شکل گرفته و در آن ستاره‌ها با سرعت بسیار زیادی متولد می‌شوند. داده‌های پرتو ایکس چاندرا به رنگ سرخابی، فعالیت قدرتمند سیاهچاله‌ها و گاز داغ را آشکار می‌کنند. نور مرئی Hubble به رنگ‌های آبی و سفید و داده‌های فروسرخ James Webb با رنگ‌های قرمز و خاکستری نیز مهدهای عظیم ستاره‌زایی را که پشت غبار میان‌ستاره‌ای پنهان شده‌اند، نشان می‌دهند. سامانه‌هایی مانند II Zw 096 به دانشمندان امکان می‌دهند نقش برخوردهای شدید کهکشانی در شکل‌گیری جهان اولیه را بررسی کنند.

M33

M33 یک کهکشان مارپیچی نزدیک به ماست که تقریباً از روبه‌رو دیده می‌شود و بازوهای مارپیچی واضح آن نمایی مستقیم از فعالیت‌های درونی کهکشان ارائه می‌دهند. داده‌های پرتو ایکس چاندرا به رنگ بنفش، منابع نقطه‌ای مانند ستاره‌های نوترونی و سیاهچاله‌های جرم‌ستاره‌ای را مشخص می‌کنند که مواد ستاره‌های همراه خود را جذب می‌کنند. این سامانه‌ها به عنوان دوتایی‌های پرتو ایکس شناخته می‌شوند.

داده‌های نوری ابزار MUSE روی Very Large Telescope با رنگ‌های صورتی و خاکستری، نواحی درخشان گاز هیدروژن را ترسیم می‌کنند. اطلاعات فرابنفش تلسکوپ Swift ناسا به رنگ آبی نیز جمعیت ستارگان جوان و پرجرم را در سراسر بازوهای مارپیچی نشان می‌دهد. نزدیکی M33 به زمین به اخترشناسان اجازه می‌دهد اجرام پرانرژی منفرد را با جزئیات بررسی کنند و تأثیر بازخورد ستاره‌ای بر محیط کهکشان را بسنجند.

NGC 4258

NGC 4258 یک کهکشان مارپیچی مشهور است که 2 بازوی مارپیچی اضافی و غیرعادی دارد و این بازوها از گاز داغ ساخته شده‌اند. پرتوهای ایکس چاندرا با رنگ آبی پررنگ، امواج شوکی فوق‌داغی را نشان می‌دهند که جت‌های سیاهچاله مرکزی ایجاد کرده‌اند. این اطلاعات در کنار نور مرئی Hubble به رنگ‌های قرمز، زرد و آبی کم‌رنگ و رشته‌های غبار فروسرخ James Webb با رنگ نارنجی روشن قرار گرفته‌اند.

این کهکشان که با نام M106 نیز شناخته می‌شود، نمونه‌ای مناسب برای بررسی این موضوع است که سیاهچاله‌های کلان‌جرم چگونه می‌توانند ساختارهایی شبیه بازوهای مارپیچی ستاره‌دار ایجاد کنند و بر تکامل یک کهکشان اثر بگذارند.

NGC 1569

NGC 1569 یک کهکشان کوتوله نامنظم و فشرده است که دوره‌ای بسیار شدید از شکل‌گیری ستاره‌ها را تجربه می‌کند. مشاهدات چاندرا و XMM-Newton با رنگ‌های آبی و بنفش، حباب‌های عظیمی از گاز چندمیلیون‌درجه‌ای را نشان می‌دهند که بادهای ستاره‌ای آنها را به وجود آورده‌اند. این ساختارها در برابر نور مرئی ثبت‌شده توسط آدام بلاک با رنگ‌های سرخابی، نارنجی و سفید قرار گرفته‌اند.

کهکشان‌های کوتوله‌ای که با سرعت زیادی ستاره تولید می‌کنند، می‌توانند مانند آزمایشگاه‌های نزدیک برای بررسی شرایط جهان اولیه مورد استفاده قرار گیرند؛ دوره‌ای که کهکشان‌های کوچک و ابتدایی با سرعتی چشمگیر ستاره می‌ساختند.

M90

M90 یک کهکشان مارپیچی بزرگ است که هنگام حرکت با سرعت زیاد در میان گاز داغ خوشه کهکشانی Virgo، گاز خود را از دست می‌دهد. داده‌های پرتو ایکس چاندرا با رنگ سرخابی، منابع نقطه‌ای پرانرژی مانند دوتایی‌های پرتو ایکس و بقایای ابرنواخترها را مشخص می‌کنند و گاز داغ پراکنده درون دیسک مارپیچی را نیز آشکار می‌سازند. نور مرئی Hubble با رنگ‌های آبی، قهوه‌ای و طلایی ثبت شده است.

تصویر نوری گسترده‌ای که تیموتی مارتین از نیومکزیکو تهیه کرده، رشته‌های قرمز گاز هیدروژن را نشان می‌دهد که بیش از 300,000 سال نوری در پشت کهکشان کشیده شده‌اند؛ ساختاری که هنگام سقوط M90 به سمت خوشه Virgo ایجاد شده است.

Centaurus A

Centaurus A یک کهکشان بیضوی عظیم است که درگیر یک ادغام غبارآلود شده و جت قدرتمندی از ذرات را تا فاصله ده‌ها هزار سال نوری به فضا پرتاب می‌کند. پرتوهای ایکس چاندرا با رنگ آبی، این جت پرانرژی را آشکار کرده‌اند و داده‌های پرتو ایکس IXPE نیز با رنگ نارنجی به تصویر افزوده شده‌اند.

داده‌های فروسرخ James Webb با رنگ سرخابی و نور مرئی رصدخانه جنوبی اروپا با رنگ‌های کهربایی و سفید، نوار غبار تاریک و متلاطم این کهکشان را نمایان می‌کنند. Centaurus A یکی از نزدیک‌ترین کهکشان‌های فعال به زمین است و به همین دلیل فرصت مناسبی برای بررسی جزئیات تأثیر جت‌های سیاهچاله‌های کلان‌جرم فراهم می‌کند.

M104

M104 به دلیل برآمدگی مرکزی گسترده و حلقه تاریک غبار پیرامونی خود شهرت دارد و تقریباً از لبه نسبت به زمین دیده می‌شود. پرتوهای ایکس چاندرا با رنگ‌های فیروزه‌ای و نارنجی، منابع نقطه‌ای فشرده و گاز داغ موجود در هاله وسیع این کهکشان را جدا می‌کنند. این داده‌ها با نور مرئی Hubble به رنگ سفید گرم و نمای فروسرخ James Webb از نوار غبار با رنگ‌های قرمز و بنفش ترکیب شده‌اند.

مطالعه M104 می‌تواند به دانشمندان کمک کند مرز میان کهکشان‌های مارپیچی و بیضوی را بهتر بشناسند و دریابند ابر عظیم ستارگان پیرامون کهکشان چگونه همزمان با دیسک داخلی آن رشد می‌کند و پیر می‌شود.

Arp 143

Arp 143 یک سامانه کهکشانی حلقه‌ای است که زمانی شکل گرفت که یک کهکشان کوچک‌تر مستقیماً از مرکز کهکشان اصلی عبور کرد و مانند برخورد تیر با مرکز هدف، موج شوکی قدرتمندی ایجاد کرد. پرتوهای ایکس چاندرا با رنگ بنفش، سامانه‌های دوتایی درخشان پرتو ایکس را در امتداد موج برخورد آشکار می‌کنند. این داده‌ها روی تصویر نوری Hubble با رنگ‌های آبی و سفید قرار گرفته‌اند که حلقه‌های ستاره‌ای در حال گسترش را نشان می‌دهد.

چنین برخوردهای مستقیم و شدیدی می‌توانند موج‌های گسترده‌ای در سراسر کهکشان ایجاد کنند و شکل‌گیری حجم عظیمی از ستارگان جدید را به راه بیندازند.

NGC 4725

NGC 4725 یک کهکشان مارپیچی میله‌ای غیرمعمول با تنها یک بازوی اصلی است که حلقه‌ای برجسته و فعال در زمینه ستاره‌زایی آن را احاطه کرده است. داده‌های پرتو ایکس چاندرا با رنگ سرخابی، چندین منبع پرنور پرتو ایکس را مشخص می‌کنند که احتمالاً به سیاهچاله‌های در حال رشد مربوط هستند. این منابع درون دیسک گسترده و مارپیچی قرار گرفته‌اند که نور مرئی آن با رنگ‌های آبی کم‌رنگ و سفید توسط رصدخانه Mt. Lemmon ثبت شده است.

کهکشان‌هایی با ساختار تک‌بازویی می‌توانند سرنخ‌هایی درباره تأثیر گرانش یک کهکشان عبوری بر آغاز دوره‌های شدید ستاره‌زایی در اختیار دانشمندان بگذارند.

NGC 1385

NGC 1385 یک کهکشان مارپیچی میله‌ای است که مملو از مناطق فعال شکل‌گیری ستارگان است. داده‌های پرتو ایکس چاندرا با رنگ سرخابی، مهدهای ستاره‌ای و دوتایی‌های پرتو ایکس را در امتداد ساختارهای مارپیچی پوشیده از غبار مشخص می‌کنند. نور مرئی Hubble با رنگ‌های سفید و خاکستری و داده‌های فروسرخ James Webb با رنگ‌های نارنجی و قرمز نیز جزئیات این ساختارها را آشکار کرده‌اند.

مقایسه اطلاعات چندطولی‌موج مربوط به کهکشان‌های مارپیچی میله‌ای که در آنها ستاره‌زایی فعال جریان دارد، به دانشمندان کمک می‌کند روند افزایش جرم کهکشان‌ها بر اثر دوره‌های ستاره‌زایی را در طول زمان دنبال کنند.

NGC 660

NGC 660 یک نمونه نادر از کهکشان‌های دارای حلقه قطبی است؛ در این ساختار، حلقه‌ای بیرونی از ستاره‌ها و غبار با زاویه‌ای متفاوت پیرامون قطب‌های کهکشان می‌چرخد. احتمال می‌رود این شکل غیرعادی حدود 1 میلیارد سال پیش در اثر برخورد با کهکشانی دیگر ایجاد شده باشد.

پرتوهای ایکس چاندرا با رنگ بنفش، احتمال وجود یک سیاهچاله کلان‌جرم در حال رشد را در مرکز نشان می‌دهند. دوتایی‌های پرتو ایکس نیز میان ستاره‌ها و غبارهایی دیده می‌شوند که رصدخانه Gemini آنها را با نور مرئی به رنگ‌های طلایی، آبی و سفید ثبت کرده است.

بررسی حلقه‌های قطبی به اخترشناسان کمک می‌کند آثار متنوع برخوردهای کهکشانی بر شکل و ساختار کهکشان‌ها را بهتر بشناسند.

M82

M82 یک کهکشان نامنظم است که به دلیل برهم‌کنش گرانشی با یک کهکشان همسایه در صدها میلیون سال گذشته، وارد دوره‌ای بسیار شدید از ستاره‌زایی شده است. پرتوهای ایکس چاندرا با رنگ آبی، همراه با داده‌های NuSTAR، ابرهای عظیم بادهای بسیار داغ چندمیلیون‌درجه‌ای را نشان می‌دهند که هزاران سال نوری از دیسک کهکشان به بیرون جریان دارند.

نور مرئی Hubble با رنگ‌های زرد، نارنجی و سفید شکل کلی کهکشان را مشخص می‌کند و اطلاعات فروسرخ James Webb و Spitzer نیز انتشار نور از غبار را با رنگ قرمز نشان می‌دهند.

M82 به دلیل زاویه تقریباً لبه‌ای آن نسبت به زمین، لقب کهکشان سیگاری را گرفته است؛ زیرا دیسک مرکزی آن در تلسکوپ‌های نوری کوچک، شکلی کشیده و شبیه سیگار دارد.

این کهکشان نمونه‌ای از چگونگی عملکرد جریان‌های خروجی شدید کهکشانی است؛ فرآیندی که می‌تواند با بیرون راندن گاز، میزان رشد یک کهکشان را تنظیم کند.

NGC 3256

NGC 3256 از برخورد و ادغام 2 کهکشان مارپیچی سرشار از گاز تشکیل شده و در نهایت به یک سامانه عظیم تبدیل خواهد شد. داده‌های پرتو ایکس چاندرا با رنگ صورتی، منابع نقطه‌ای و گاز گرم‌شده بر اثر امواج شوک را نشان می‌دهند. نور مرئی Hubble با رنگ‌های آبی و سفید، دنباله‌های کشندی ستارگان را نمایان می‌کند و نمای فروسرخ James Webb با رنگ‌های قرمز و نارنجی از میان غبار عبور کرده و مناطق پنهان ستاره‌زایی را آشکار می‌سازد.

برخوردهایی از این نوع تصویری از آینده بسیار دور راه شیری ارائه می‌کنند و می‌توانند نشان دهند در صورت برخورد و ادغام راه شیری با کهکشان نزدیک آندرومدا چه اتفاقی ممکن است رخ دهد.

NGC 3938

NGC 3938 یک کهکشان مارپیچی است که تقریباً از روبه‌رو مشاهده می‌شود و همین جهت‌گیری امکان مشاهده مستقیم دیسک آن را فراهم می‌کند. تابش‌های پرتو ایکس چاندرا با رنگ سرخابی، دوتایی‌های پرانرژی پرتو ایکس و بقایای ابرنواخترها را میان نوارهای غبار مشخص می‌کنند. تصویر نوری این کهکشان با رنگ‌های سفید، آبی و طلایی توسط آدام بلاک در رصدخانه Mt. Lemmon تهیه شده است.

مشاهده کهکشان‌ها از روبه‌رو برای مطالعات کهکشانی اهمیت زیادی دارد، زیرا چنین زاویه‌ای کمترین مانع را برای بررسی ستارگان و گازهای موجود در ساختار آنها ایجاد می‌کند.

NGC 4631

NGC 4631 یک کهکشان مارپیچی است که از نمای جانبی دیده می‌شود و هاله‌ای عظیم از گاز داغ در بالای دیسک ستاره‌ای آن جریان دارد. پرتوهای ایکس چاندرا و XMM-Newton متعلق به آژانس فضایی اروپا با رنگ‌های بنفش و آبی پررنگ، گاز داغی را دنبال می‌کنند که بر اثر ابرنواخترها به بیرون رانده شده است. این داده‌ها همچنین ستاره‌های نوترونی و سیاهچاله‌هایی را نشان می‌دهند که از ستاره‌های همراه خود گاز جذب می‌کنند.

نور مرئی ثبت‌شده توسط رصدگر زمینی R. Jay GaBany با رنگ‌های آبی روشن، طلایی و سفید، نوارهای متراکم غبار را آشکار می‌سازد. مشاهده کهکشان‌ها از لبه به اخترشناسان اجازه می‌دهد میزان تخت بودن دیسک ستاره‌ای را بررسی کنند و دید واضح‌تری از موادی داشته باشند که در بالا یا پایین این دیسک قرار گرفته‌اند.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.