کهکشان ما از نگاه آدم فضایی‌ها به چه شکلی است؟ / تفاوت عجیب راه شیری با کهکشان‌های دیگر

از صد سال پیش که دانشمندان فهمیدند جز کهکشان ما، کهکشان‌های دیگری هم در جهان وجود دارند، این سوال که ما از بیرون چطور به نظر می‌رسیم، سوژه‌ای جذاب بوده است.

به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از ساینس الرت، ستاره‌شناسان بیگانه که در کهکشانی دیگر زندگی می‌کنند، ممکن است ۱۰۰ میلیارد ستاره راه شیری ما را کمی بیشتر از یک نور کوچک تار در آسمان شب خود ببینند. با این حال، اگر آن‌ها فرکانس‌های نور را در آن لکه‌های کم‌نور تجزیه و تحلیل کنند، ممکن است بتوانند رمزگشایی کنند که کهکشان ما از چه چیزی ساخته شده است.

اما شیمی کهکشان راه شیری از میلیون‌ها سال نوری دورتر چگونه به نظر می‌رسد؟ تحقیقات انجام‌شده توسط موسسه نجوم ماکس پلانک در آلمان و دانشگاه یون‌نان در چین پاسخی برای این سوال دارد: کهکشان ما یک توپ عجیب و غریب است، اما در نوع خود بی‌نظیر نیست.

توزیع فلز در کهکشان راه شیری در مقایسه با کهکشان‌های دیگر بسیار مسطح‌تر است و بیشتر شبیه یک پنکیک است تا یک دونات. به گفته محققان، کهکشان ما منحصر به فرد نیست، اما چندان هم رایج نیست. توزیع فلزی کهکشان راه شیری، احتمالا برای کهکشانی به این جرم، متداول نیست. ستاره‌شناسان از کلمه فلز برای اشاره به تمام عناصری استفاده می‌کنند که از هیدروژن و هلیوم سنگین‌تر هستند.

هسته‌های هیدروژن و هلیوم حدود سه دقیقه پس از انفجار بزرگ شکل گرفتند و الکترون‌ها حدود ۳۸۰ هزار سال بعد برای ساختن اتم‌ها حرکت کردند. عناصر سنگین‌تر، محصول میلیارد‌ها سال تکامل ستاره‌ای هستند که برای ظهور نیاز به زمان بیشتری دارند. به همین دلیل، ستارگانی که زودتر در تاریخ کیهان متولد شده‌اند، نسبت به ستاره‌هایی که دیرتر متولد شده‌اند، فلزات کمتری دارند.

آهن در مرکز کهکشان راه شیری، در ارتفاع حدود ۷ کیلوپارسک از مرکز (یا ۲۳۰۰۰ سال نوری) کمیاب است. ستارگان جوان نسبت به ستارگان مسن‌تر آهن بیشتری دارند.

محققان کهکشان راه شیری ما را با ۳۲۱ کهکشان با جرم مشابه که به عنوان بخشی از نقشه‌برداری کهکشان‌های نزدیک در رصدخانه (MaNGA) مشاهده شده بود، مقایسه کردند. آن‌ها دریافتند که تنها یک درصد از این کهکشان‌ها از نظر توزیع فلز با کهکشان راه شیری مطابقت دارند.

محققان همچنین کهکشان راه شیری را با ۱۳۴ کهکشان ایجاد شده در شبیه‌سازی (TNG ۵۰) کیهان، که تکامل ده‌ها هزار کهکشان را در یک دوره ۱۳.۸ میلیارد ساله مدل‌سازی کردند، مقایسه کردند. فقط ۱۱ درصد از کهکشان‌های شبیه‌سازی شده شبیه کهکشان‌های ما بودند.

به طور متوسط، محتوای آهن (Fe) در مرکز و حومه کهکشان‌ها در بررسی MaNGA به طور مساوی توزیع شده است. در مقایسه، میزان آهن راه شیری در مرکز کمتر است، در وسط به اوج می‌رسد و سپس در لبه‌های کهکشان به بیرون کاهش می‌یابد. (لیان و همکاران، نجوم طبیعت، ۲۰۲۳).

اما چرا کهکشان راه شیری ما این‌قدر عجیب است؟ چند توضیح وجود دارد. شاید ستارگان قدیمی‌تر با محتوای فلز پایین‌تر از تمام منابع موجود در مرکز کهکشان استفاده کرده‌اند. این بدان معناست که تعداد کمی از ستاره‌های جوان در آن‌جا متولد شده‌اند، که می‌تواند شیب فلزات در مرکز را توضیح دهد. از سوی دیگر، سیاه‌چاله بسیار پرجرم در مرکز کهکشان راه شیری ممکن است در حین غذا خوردن، تشعشعات خود را به بیرون پرتاب کرده باشد که این تشکیل ستاره در مرکز را دشوار کرده است. کمبود فلزات در لبه‌های کهکشان راه شیری هم می‌تواند ناشی از بلعیدن کهکشان دیگری با محتوای فلز کم باشد. احتمال دیگر هم این است که اندازه تخمین‌زده شده قرص ستارگان راه شیری اشتباه باشد.

این مقاله در «Nature Astronomy» منتشر شده است.