تشکیل یک مثلث جالب فضایی بر اثر برخورد کهکشانی
گردآورنده و مترجم: علی حسینی‌نژاد / کارشناس ارشد هوافضا
واژهٔ کهکشان برای اغلب ما یادآور فرفره‌ای است عظیم متشکل از میلیاردها ستاره. قرص مسطح و باشکوهی که خمیدگی بازوهای مارپیچش گواهی است عینی از چرخشی که سماع صوفیان را تداعی می‌کند.
و البته که این تصویری است کلیشه‌ای. زیرا اکثر کهکشانها نه قرص‌هایی مارپیچ شبیه طوفان‌های استوایی که توده‌هایی بیضی‌گون شبیه توپ راگبی‌اند. به واقع هر چه عالم را عمیق‌تر کنکاش کنیم کهکشان‌های بیضی شکل بیشتری را می‌یابیم که چون عموما از دوستان جوان و مارپیچ خود کوچکتر و به مراتب کم نور تراند، کمتر به چشم آمده‌اند.
ادوین هابل نخستین کسی بود که کهکشانها را بر اساس شکل ظاهری تقسیم‌بندی کرد.
اما غیر از این دو گروه کلی کهکشان‌هایی هستند که هیچ شکلی از اشکال متقارن هندسی نمی‌تواند تعریفی از وضعیت ظاهری آنان ارائه دهد و از این رو ادوین هابل آنان را نامنظم یا بی‌قاعده نامید. کهکشان‌هایی که تجسم عینی آشوب‌اند. برخی به کوچکی ابر ماژلانی بزرگ با قطری هفت برابر کوچکتر از راه‌شیری (شکل ۲) و برخی به عظمت کهکشان آنتن با ابعادی پنج برابر بزرگتر از راه‌شیری. (شکل ۳).
ابر ماژالانی بزرگ، درخشتان‌ترین قمر کهکشان ما
کهکشان دوشاخک یا آنتن
تا نیمه‌‌های قرن بیستم کمتر منجمی بود که رغبتی به مطالعه‌ی کهکشان‌های نامنظم نشان دهد. دستکم تا قبل از اینکه هالتون آرپ قدم به رصدخانه پالومار بگذارد. آرپ فهرستی از ۳۳۸ کهکشان تهیه نمود که همگی ظاهری عجیب داشتند.
هالتون آرپ ۱۹۲۷-۲۰۱۳
آرپ متوجه شده بود که در نزدیکی راه شیری هیچ کهکشان نامنظم بزرگی به چشم نمی‌خورد و برعکس هر چه دورتر رویم و عالم را در گذشته‌ی قدیمی‌ترش کنکاش کنیم، کهکشان‌های نامنظم بیشتری را مشاهده خواهیم کرد. به عبارت دیگر زمانی که عالم چگالی و اختلالات چگالی بیشتری داشته چنین کهکشان‌هایی متداول‌تر بوده‌اند.
از این رو برخلاف دیگر منجمان، آرپ اعضای فهرستش را نه کهکشان‌هایی ناقص‌الخلقه که محصول برخورد و ادغام کهکشان‌های مارپیچ یا بیضوی می‌دانست. از دیدگاه او کهکشان‌های نامنظم برای مطالعه‌ی فرآیندهای دینامیکی در مقیاس کیهانی آزمایشگاه‌هایی ایده‌آل بودند.
آرپ بر این دیدگاه بود که کهکشان‌های نامنظم محصول برخورد و برهمکنش کهکشانها هستند
در واقع مشاهدات آرپ مستنداتی بود متقن از تأثیر گرانشی کهکشان‌هایی که نسبتا هم جرم بوده و به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک اند. تأثیراتی متقابل که ریخت و ساختار هر دو کهکشان را دستخوش تغییر می‌کند.
اما این فقط هندسه‌ی دو کهکشان نیست که در نتیجه برخورد یا برهمکنش متحول می‌شود؛ رنگ و درخشش آنان نیز تغییر می‌کند.
رنگ یک کهکشان نشانی است از تنوع و طول عمر ستارگان و سحابی‌های تشکیل دهنده‌ی آن کهکشان. کهکشان‌های مارپیچ عموما سفید یا آبی رنگ‌اند، با رگه‌هایی تیره از گازهای سرد، پلاسما و سحابی‌های صورتی رنگ که منابعی مناسب برای زایش ستارگان جوان و داغ هستند. اما کهکشان‌های بیضی شکل زرد و کم‌فروغ اند. زیرا عموما متشکل از ستارگان فرتوت و قرمز رنگ و خالی از گاز و غبار اند. به عبارت دیگر کهکشان‌های بیضی شکل ذخیره خود برای تولید ستارگان جدید را به کلی مصرف کرده‌اند.
اگرچه سه چهارم کهکشان‌های بزرگ و درخشان از نوع مارپیچ هستند اما در مجموع بیشتر کهکشانها بیضی شکل و کم‌نور هستند
آرپ پی برده بود که کهکشان‌های نامنظم نرخ ستاره‌زایی بسیار بالایی دارند؛ به ویژه اگر حاصل برهم کنش دو کهکشانی باشند که دستکم یکی از آنها، ذخیره‌ای کافی از گازهای میان‌ستاره‌ای در اختیار داشته باشد.
کهکشان سیگار (مسیه ۸۲)نمونه‌ای از کهکشان‌های نامنظم است که نرخ ستاره‌زایی بسیار بالایی دارد
در واقع نرخ زایش ستارگان در اغلب کهکشان‌های نامنظم به حدی بالاست که عموم آنها در زمرهٔ کهکشان‌های ستاره‌‌فشان (Starburst galaxy) جای می‌گیرند. واقعیتی که در آخرین دستاورد تلسکوپ فضایی هابل نیز به زیبایی جلوه‌گر است. و آن دستاورد تصویری است خیره کننده از یک جفت کهکشان که در فهرست آرپ شماره ۱۴۳ را تصاحب کرده.
سیستمی در صورت فلکی سیاهگوش (نزدیک دو ستاره پولوکس و کستور) که در فاصله‌ی ۱۸۰ میلیون سال نوری از منظومه شمسی قرار دارد.
از دریچه نگاه تلسکوپ‌های آماتوری، آرپ ۱۴۳ به شکل کهکشانی نامنظم دیده می‌شود.
آنچه یک تلسکوپ آماتور از آرپ ۱۴۳ نشان می‌دهد
اما اگر جزئیاتش با تلسکوپی نظیر هابل ثبت شود به وضوح خواهیم دید که سیستمی است شامل دو کهکشان که یکدیگر را تحت تاثیر گرانش خود قرار داده‌اند.
آرپ ۱۴۳ در جدیدترین عکسی که هابل به ثبت رسانده است
در سمت راست این عکس کهکشان پر زرق و برقی را شاهدیم که NGC 2445 نام دارد و در سمت چپ کهکشان زرد رنگ و مه آلودی که با نام NGC 2444 متمایز می‌شود.
به دیدگاه اخترشناسان این دو کهکشان در گذشته با یکدیگر برخورد کرده و از درون هم گذر کرده‌اند. برخوردی که طوفانی از ستاره‌زایی را در NGC 2445 شعله‌ور ساخته است. پدیده‌ای که حلقه‌ای از ستارگان جوان و آبی‌رنگ را گرداگرد کهکشان پدید آورده است (سمت راست). ستارگانی که عمری بین ۵۰ تا ۱۰۰ میلیون سال دارند.
علاوه بر این ستارگان آبی رنگ، این حلقه مزین به خوشه‌هایی جوان و بزرگ از ستارگانی است که با هاله‌ای صورتی رنگ از سحابی های نشری پوشیده شدهاند.
اما در NGC 2444 خبری از زایش ستارگان نیست. گواهی عینی از اینکه این کهکشان ذخیره‌ی خود برای بازتولید ستارگان را مصرف کرده است.
در واقع برخورد دو کهکشان منجر به ایجاد امواجی ضربه‌ای شده که ایستایی و توزیع یکنواخت گاز، پلاسما و غبار میان‌ستاره‌ای را در کهکشان NGC 2445 برهم زده است. پیامد این برهم ریختن، پیدایش هسته‌هایی بوده که گاز یا ابرهای مولکولی اطراف را بلعیده و سنگین و سنگین‌تر شدهاند؛ تا اینکه فشار و دمای لازم برای فرآیند هم‌جوشی را در هسته‌ی خود فراهم آورده و رسما به یک ستاره تبدیل شدهاند. زرق و برق و درخشش NGC 2445 ناشی از پیدایش همین خوشه‌های ستاره‌ای است.
از مشاهده‌ی جدیدترین دستاورد هابل واقعیت مهم دیگری نیز دریافت می‌شود. اینکه بخشی از NGC 2445 به سمت کهکشان مجاور کشیده است. گویی این زوج در حال یک طناب‌کشی کیهانی‌اند. نیازی به گفتن نیست که برنده‌ی این طناب‌کشی کهکشان NGC 2444 است. زیرا موفق شده تا بخشی از ستارگان و گازهای میان‌ستاره‌ای را از همسایه‌ی خود ربوده و به ساخت و بافت خود نزدیک کند. عاملی که باعث شده تا پلی از ستارگان میان دو کهکشان شکل گیرد.
واقعیت جالب دیگر در مورد آرپ۱۴۳ اینکه حلقه‌ی ستاره‌زایی در کهکشان NGC 2445 نه به شکل دایره که مثلث است. مثلثی که همچون فلش به کهکشان NGC 2444 اشاره می‌کند.
جولیان دالکانتون، اخترشناس از مرکز اخترفیزیک فلاتیرون در نیویورک و دانشگاه واشینگتن در سیاتل، در این خصوص می‌گوید: «شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که برخورد دو کهکشان معمولا باعث ایجاد حلقه‌ای از ستاره‌زایی می‌شود و این غیر معمول نیست. با این حال، چیزی که در مورد آرپ۱۴۳ جالب است این که حلقه‌ی ستاره‌زایی از دایره به مثلث تغییر شکل شده است. و این نشان می‌دهد که هنوز این دو کهکشان خیلی به هم نزدیک هستند و NGC 2444 از نظر گرانشی بر رقیب خود غلبه دارد. بنابراین، آنها هنوز کاملاً از یکدیگر آزاد نشده و برهمکنش آنها حلقه‌ی ستاره زایی را از دایره به مثلث تغییر داده است.»
چشمان تیزبین هابل همچنین ستارگانی با عمر حداکثر ۲ میلیون سال را در نزدیکی هسته‌ی NGC 2445 شکار کرده که سنگین‌ترین و درخشان‌ترین ستارگان سیستم آرپ۱۴۳ هستند.
النا سابی از موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور در خصوص تصویری که هابل از آرپ۱۴۳ ثبت نموده می‌گوید: "این یک نمونه‌ی فوق‌العاده از برخوردی است که مدت ها پیش رخ داده است. این عکس جعبه‌ی شنی است بی‌نظیر برای تقویت درک ما از شکل‌گیری ستارگان و کهکشانها"
