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

خوشه ای از ستاره های عجیب و غریب در مرکز کهکشان آندرومدا قرار دارد. این کهکشان که 2.5 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد، نزدیک ترین همسایه راه شیری است. این شکل عجیب و غریب سال ها دانشمندان را متحیر کرده بود. با این حال، تحقیقات جدید در مورد نحوه برخورد کهکشان ها و سیاهچاله های عظیم در مرکز آنها توضیحی برای این خوشه عجیب ارائه کرده است. به نظر می رسد علت این خوشه یک ضربه گرانشی باشد. فرآیندی شبیه لگد زدن به تفنگ اما در مقیاس کیهانی.

بر اساس یک مطالعه جدید، این ضربه آنقدر قوی بود که به جای تشکیل یک خوشه از ستارگان متقارن که معمولا در مرکز کهکشان هایی مانند آندرومدا قرار دارند، یک خوشه دراز متشکل از میلیون ها ستاره ایجاد کرد که به عنوان قرص هسته ای خارج از مرکز نیز شناخته می شود. . به گفته تاتسویا آکیبا، اخترفیزیکدان دانشگاه کلرادو بولدر:

با ادغام کهکشان‌ها، سیاه‌چاله‌های پرجرم آن‌ها نیز در نهایت به یک سیاه‌چاله ادغام می‌شوند. حال می خواهیم بدانیم چه عواقبی دارد.

برای کشف این موضوع، محققان شبیه سازی های کامپیوتری از برخورد سیاهچاله های بزرگ در مقیاس را انجام دادند. نیروی حاصل برای نزدیکتر کردن مدار ستاره ها به کهکشان راه شیری کافی بود. پس از برخورد کهکشان ها، سیاهچاله های با جرم بزرگ آنها به دور یکدیگر می چرخند و قبل از برخورد، سرعت خود را افزایش می دهند. این فرآیند مقادیر زیادی انرژی را در قالب پالس های موج گرانشی آزاد می کند. امواج ضربه ای گرانشی نوساناتی در بافت فضازمان هستند.

اگرچه امواج تولید شده توسط این ادغام ها مستقیماً روی ستارگان کهکشان راه شیری تأثیر نمی گذارد، اما می تواند موقعیت آنها را تحت تأثیر قرار دهد. بسته به مدل، سیاهچاله های غول پیکر را می توان در یک جهت به شدت مورد اصابت قرار داد. اگر ضربه نه خیلی قوی و نه خیلی ضعیف باشد، فقط می تواند به گروهی از ستاره ها برخورد کند. به گفته آکیبا:

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

مدار ستارگان به دور سیاهچاله های پرجرم (l) قبل و (r) بعد از ضربه گرانشی

برخی از سیاهچاله های عظیم می توانند برای فرار از کهکشان میزبان خود بسیار سریع حرکت کنند. از سوی دیگر، سیاه‌چاله‌هایی که به اندازه کافی سریع نیستند، همچنان می‌توانند خوشه‌هایی از ستاره‌های کشیده را در یک قرص هسته‌ای منفرد باقی بگذارند. تخمین زده می شود که 2 تریلیون کهکشان در جهان وجود دارد و همه کهکشان ها از یک الگو پیروی نمی کنند.

محققان امیدوارند پروژه آنها بتواند به توصیف تنوع خوشه های ستاره ای خارج از آندرومدا و کهکشان راه شیری کمک کند. گام بعدی در این نوع تحلیل، گسترش مقیاس صدها ستاره به میلیون ها ستاره در مدل کامپیوتری و شاید اعمال روش شبیه سازی برای انواع مختلف کهکشان ها است. به گفته اخترفیزیکدان آن ماری مادیگان در دانشگاه کلرادو بولدر:

این ایده که اگر در مدار یک جسم مرکزی هستید و جسم به طور ناگهانی فرار می کند، می توان آن را به بسیاری از سیستم های مختلف تعمیم داد.

این مطالعه در Astrophysical Journal Letters منتشر شد.