ستاره شناسان شکل عجیب مرکز کهکشان آندرومدا – زومیت را کشف کردند

آندرومدا خوشه ای از ستاره های عجیب و غریب در مرکز کهکشان راه شیری است. کهکشان راه شیری در فاصله 2.5 میلیون سال نوری از زمین، نزدیک ترین همسایه آن است. این شکل عجیب سال ها دانشمندان را متحیر کرده بود. با این حال، تحقیقات جدید در مورد نحوه برخورد کهکشان ها و سیاهچاله های بزرگ در مرکز آنها این خوشه عجیب را توضیح داده است. به نظر می رسد علت این خوشه یک ضربه گرانشی باشد. فرآیندی مانند لگد زدن به تفنگ اما در سطح جهانی.

بر اساس یک مطالعه جدید، کیک به قدری قدرتمند بود که به جای ایجاد یک خوشه از ستارگان متقارن در مرکز کهکشان هایی مانند آندرومدا، یک خوشه گسترده از میلیون ها ستاره ایجاد کرد که به آن دیسک های مولکولی غیرمرکز نیز می گویند. به گفته تاتسویا آکیبا، اخترفیزیکدان دانشگاه کلرادو بولدر:

با ادغام کهکشان ها، سیاهچاله های پرجرم آنها نیز با هم ادغام می شوند و در طول زمان سیاهچاله ها را تشکیل می دهند. حالا می خواهیم بدانیم که چه عواقبی دارد.

برای پی بردن به این موضوع، محققان شبیه سازی های کامپیوتری برخوردهای عظیم سیاهچاله ها را انجام دادند. نیروی حاصل برای کشیدن مدار ستارگان نزدیک کهکشان کافی بود. پس از برخورد یک کهکشان، سیاهچاله های عظیم آن به دور یکدیگر می چرخند و قبل از برخورد سرعت خود را افزایش می دهند. این فرآیند مقدار زیادی انرژی را به صورت امواج گرانشی آزاد می کند. امواج شوک گرانشی نوساناتی در یک کشتی فضا-زمان هستند.

اگرچه امواج ایجاد شده توسط این ادغام مستقیماً بر ستارگان کهکشان تأثیر نمی گذارد، اما می توانند موقعیت آنها را تحت تأثیر قرار دهند. بسته به مدل، سیاهچاله عظیم ممکن است به شدت در یک جهت برخورد کند. اگر شوک خیلی قوی یا خیلی ضعیف نباشد، فقط می تواند به مجموعه ای از ستاره ها برخورد کند. به گفته آکیبا:

امواج گرانشی تکانه‌هایی را از طریق بقیه سیاه‌چاله حمل می‌کنند و لگدی شبیه لگد ایجاد می‌کنند.

چرخش ستارگان به دور یک سیاهچاله بسیار پرجرم (l) قبل و بعد از یک ضربه گرانشی

برخی از سیاهچاله های غول پیکر می توانند برای فرار از کهکشان میزبان خود بسیار سریع حرکت کنند. از سوی دیگر، سیاه‌چاله‌هایی که به اندازه کافی سریع نیستند، هنوز هم می‌توانند خوشه‌هایی از ستاره‌های بلند را در دیسک‌های مولکولی خارق‌العاده رها کنند. تقریباً 2 تریلیون کهکشان در جهان وجود دارد و همه کهکشان ها از یک الگو پیروی نمی کنند.

محققان بر این باورند که پروژه آنها می تواند به توصیف تنوع کهکشان های خارج از آندرومدا و کهکشان راه شیری کمک کند. گام بعدی در این نوع تجزیه و تحلیل، افزایش تعداد صدها ستاره در یک مدل کامپیوتری به میلیون ها ستاره و شاید اعمال روش شبیه سازی برای انواع مختلف کهکشان ها است. به گفته آن ماری مادیگان، اخترفیزیکدان دانشگاه کلرادو بولدر:

این ایده را می توان به بسیاری از سیستم های مختلف تعمیم داد اگر در اطراف یک شی مرکزی راه می روید و آن شی به طور ناگهانی فرار می کند.

این مطالعه در Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.