شاهکار جدید هابل؛ ۱۰ سال زمان و ۲۰۰ میلیون ستاره
1
شاهکار جدید هابل ۱۰ سال زمان برد و ۲۰۰ میلیون ستاره در کهکشان آندرومدا را به تصویر کشید.
در یک شب پاییزی شفاف و دور از آلودگی نوری شهرها، می‌توانید یکی از شگفت‌انگیزترین منظره‌های آسمان، یعنی کهکشان آندرومدا را مشاهده کنید.
این شگفتی آسمانی، درست در شمال‌شرقی مربع بزرگ صورت فلکی پگاسوس، به صورت یک لکه کم‌نور و کشیده دیده می‌شود که به راحتی با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است.
با وجود نور کم آن، کهکشان آندرومدا بزرگ‌ترین و نزدیک‌ترین کهکشان مارپیچی به راه شیری است و وسعت آن به 220,000 سال نوری می‌رسد.
نوری که امشب به چشمان شما می‌رسد، 2.5 میلیون سال پیش کهکشان آندرومدا را ترک کرده است. در آن زمان، اجداد اولیه انسان، هومو هابیلیس، تازه شروع به ساخت ابزارهای سنگی روی زمین کرده بودند.
این یعنی هنگامی که به آندرومدا نگاه می‌کنید، در واقع در حال تماشای گذشته دور هستید؛ به کهکشانی که نور آن بسیار قبل‌تر از ظهور انسان مدرن سفر خود را آغاز کرده است.
ادوین هابل و کهکشان آندرومدا
قرن‌هاست که اخترشناسان در مورد ماهیت آندرومدا بحث می‌کردند. آیا این صرفاً یک «سحابی مارپیچی» نزدیک، یعنی ابری از گاز و غبار در داخل راه شیری است؟ یا چیزی فراتر از این؟
پاسخ این سؤال در اوایل قرن بیستم، به لطف کار ادوین هابل، مشخص شد.
هابل با استفاده از تلسکوپ هوکر در رصدخانه مانت ویلسون، ستاره‌های متغیر قیفاووسی را در آندرومدا شناسایی کرد؛ ستارگان ویژه‌ای که درخشش آن‌ها به طور پیش‌بینی‌پذیری تغییر می‌کند و به اخترشناسان اجازه می‌دهد فاصله آن‌ها را محاسبه کنند.
محاسبات هابل چیزی شگفت‌انگیز را نشان داد: آندرومدا فراتر از راه شیری است و ثابت کرد که این یک کهکشان جداگانه است. این کشف، باور پیشین که راه شیری کل جهان را شامل می‌شود، متلاشی کرد.
در سال‌های بعد، درک ما از کیهان از یک کهکشان منفرد به جهانی گسترده با میلیاردها کهکشان گسترش یافت.
تلسکوپ فضایی هابل و کهکشان آندرومدا
یک قرن پس از کشف شگفت‌انگیز ادوین هابل، تلسکوپ فضایی که نام او را یدک می‌کشد، تلاش کرد تا آندرومدا را با جزئیاتی بی‌سابقه به تصویر بکشد.
تلسکوپ فضایی هابل (HST)، یکی از قدرتمندترین ابزارهای نجومی ساخته‌شده، بیش از یک دهه را صرف تهیه موزائیک تصویری با وضوح بالا از کهکشان آندرومدا کرد.
این پروژه عظیم بیش از 600 عکس جداگانه نیاز داشت و در نهایت تصویری با 2.5 میلیارد پیکسل ایجاد کرد. این موزائیک کل عرض کهکشان را پوشش می‌دهد و مساحتی شش برابر بزرگ‌تر از ماه کامل در آسمان شب را در بر می‌گیرد.
نقشه‌برداری از میلیون‌ها ستاره
اولین مرحله این پروژه، با نام Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT)، بر نیمه شمالی آندرومدا متمرکز بود.
با استفاده از دوربین‌های پیشرفته هابل، ستارگان آندرومدا در طول‌موج‌های فرابنفش، مرئی و نزدیک به مادون قرمز ثبت شدند.
یک دهه بعد، این کار با برنامه‌ای تکمیلی به نام Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury (PHAST) گسترش یافت که توسط ژوئو چن در دانشگاه واشنگتن هدایت شد.
این برنامه، 100 میلیون ستاره دیگر را در نیمه جنوبی آندرومدا نقشه‌برداری کرد؛ ناحیه‌ای که برای مطالعه تاریخچه ادغام کهکشان بسیار ارزشمند است.
موزائیک‌های ترکیبی PHAT و PHAST اکنون کل دیسک آندرومدا را در بر می‌گیرند و جزئیات شگفت‌انگیزی از ساختار و جمعیت ستاره‌ای آن را آشکار می‌کنند.
تاریخچه پرآشوب آندرومدا
در حالی که آندرومدا و راه شیری احتمالاً در یک زمان شکل گرفته‌اند، مسیرهای تکاملی آن‌ها کاملاً متفاوت بوده است.
راه شیری رشد نسبتاً پایداری را تجربه کرده، در حالی که آندرومدا به نظر می‌رسد تاریخچه‌ای بسیار آشفته داشته باشد که با تعاملات و ادغام‌های خشونت‌آمیز همراه بوده است.
یکی از نشانه‌های کلیدی این تاریخچه آشفته، وجود جریان‌های ستاره‌ای هماهنگ است – رگه‌هایی از مواد ستاره‌ای باستانی که احتمالاً توسط کهکشان‌های کوچک‌تر جذب شده توسط آندرومدا به جا مانده‌اند.
آینده کهکشان آندرومدا
مطالعات هابل نشان می‌دهند که آندرومدا به تدریج از یک کهکشان مارپیچی ستاره‌ساز به ساختاری بیضوی که ستارگان پیر در آن غالب‌اند، در حال تغییر است.
اما داستان آندرومدا هنوز به پایان نرسیده است. در حدود 4.5 میلیارد سال دیگر، آندرومدا با راه شیری برخورد خواهد کرد و رویدادی کیهانی عظیم رخ خواهد داد که هر دو کهکشان را به یک کهکشان بیضوی غول‌پیکر تبدیل خواهد کرد.
فصل بعد: فراتر از هابل
هرچند تلسکوپ فضایی هابل نمای بی‌سابقه‌ای از آندرومدا ارائه کرده است، اما کار آن تنها آغاز راه است.
تلسکوپ‌هایی مانند James Webb و Nancy Grace Roman تحقیقات را به سطحی جدید خواهند برد.
تلسکوپ جیمز وب با توانایی مشاهده در مادون قرمز، جزئیاتی درباره مناطق غبارآلود آندرومدا، سیستم‌های سیاره‌ای و ساختار پنهان آن آشکار خواهد کرد.
از سوی دیگر، تلسکوپ رومن، که گاهی به عنوان نسخه «زاویه عریض هابل» توصیف می‌شود، نمای پانورامای وسیعی از آندرومدا با 100 برابر میدان دید هابل ارائه خواهد داد.
کهکشان آندرومدا یکی از مهم‌ترین اجرام نجومی در تاریخ بشریت است. از تمدن‌های باستانی که آن را ابری مرموز در آسمان می‌دیدند تا تصویر 2.5 میلیارد پیکسلی هابل – آندرومدا همواره درک ما از کیهان را متحول کرده است.
این مطالعه در ژورنال The Astrophysical Journal منتشر شده است.
