ستاره شناسان دانشگاه میشیگان به طور قابل توجهی تعداد جریان های ستاره ای شناخته شده ای را که از خوشه های کروی سرچشمه می گیرند، افزایش داده اند. نتایج در مجله منتشر شده است مجموعه مقالات تکمیلی در مجلات اخترفیزیک. یینگتین “بیل” چن، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: پیش از این، دانشمندان کمتر از 20 شی را می شناختند، اما اکنون تعداد آنها به 87 مورد افزایش یافته است.
جریانهای ستارهای زنجیرهای طولانی از ستارگان هستند که هنگام فروپاشی کهکشانها یا خوشههای ستارهای کوچک باقی میمانند. آنها به دانشمندان کمک می کنند تا بفهمند کهکشان ما چگونه شکل گرفته است و همچنین سرنخ های غیرمستقیم در مورد ماده تاریک ارائه می دهند، ماده اسرارآمیزی که بر حرکات ستارگان تأثیر می گذارد اما به طور مستقیم قابل مشاهده نیست.
نحوه تشخیص تم ها
نهرهای کوچک قبلاً به طور تصادفی کشف شده بودند: ستاره شناسان آنها را در تصاویری از فضاپیمای گایا آژانس فضایی اروپا که میلیاردها ستاره را در کهکشان راه شیری بین سالهای 2014 تا 2025 رصد کرد و موقعیت و حرکات آنها را با دقت بیسابقهای اندازهگیری کرد، کشف کردند. برای تجزیه و تحلیل این حجم از داده ها، چن الگوریتم StarStream را ایجاد کرد که به دنبال الگوهایی می گردد که با مدل های فیزیکی تشکیل جریان مطابقت دارند.
اولگ گندین، نویسنده اصلی این مقاله، توضیح میدهد: «به نظر میرسد زمانی که ایدهای نظری از آنچه به دنبالش هستید، پیدا کردن آنچه به آن نیاز دارید بسیار آسانتر است.
StarStream به شما امکان می دهد جریان های واقعی را از خوشه های ستاره ای تصادفی “پس زمینه” جدا کنید. این امر به ویژه مهم است زیرا خروجیهای کوچک از خوشههای کروی ضعیفتر و کوچکتر از خروجیهای بزرگ از کهکشانهای کوتوله فروپاشیده هستند.
خوشه های کوچک مسیرهای بزرگی را ایجاد می کنند
هنگامی که خوشه های کوچک ستاره تحت تأثیر نیروهای جزر و مدی از کهکشان راه شیری قرار می گیرند، جریان های ستاره ای شکل می گیرند. گندین توضیح می دهد که ستارگان منفرد در امتداد مدار خوشه مانند شن و ماسه از کیسه ای با سوراخ بیرون می ریزند.
او گفت: “مثل دوچرخه سواری با کیسه شن است، فقط یک سوراخ در کیسه وجود دارد. دانه های شن اثری از خود به جا می گذارند.”
شکل و توزیع این خطوط اطلاعاتی در مورد گرانش کهکشان و محل ماده تاریک که بیشتر جرم راه شیری را تشکیل می دهد، ارائه می دهد. جریانهای خوشههای کروی کوچکتر و فشردهتر از جریانهای قدیمیتر از کهکشانهای کوتوله هستند، اما سرنخهای بهتری درباره ساختار محلی میدان گرانشی ارائه میدهند.
آینده پژوهش
اگرچه همه 87 نامزد به خطوط واقعی تبدیل نشدند، تحقیقات آنها اهداف جدیدی را برای نسل بعدی تلسکوپ ها باز کرد. از جمله تلسکوپ فضایی رومی ناسا، رصدخانه ورا روبین و ابزار طیفسنجی DESI که در سال 2021 فعالیت خود را آغاز میکند.
چن افزود: “این الگوریتم به راحتی با وظایف آینده سازگار خواهد شد. به محض اینکه داده های جدید در دسترس قرار گیرد، می توان بلافاصله از آن استفاده کرد.”
ناسا از این تحقیق حمایت کرد و این تیم همچنین شامل آدریان پرایس ویلان، محقق موسسه Flatiron بود. به لطف افزایش تقریباً پنج برابری تعداد جریان های شناخته شده، دانشمندان در حال به دست آوردن اطلاعات جدیدی در مورد ساختار کهکشان راه شیری و توزیع ماده تاریک هستند.