به گزارش گروه وبگردی باشگاه خبرنگاران جوان، نجوم علم مطالعه جهان هستی در مقیاس وسیع است. در این حوزه از دانش تلاش می‌شود به وسیله روش‌های علمی مسائل مختلفی از درک منشأ گیتی گرفته تا سیر تکاملی و شکل‌گیری ستارگان و سیارات مورد بررسی قرار گیرد. در نجوم نیز همچون علوم دیگر، فرضیه‌ها و نظریه‌های گوناگونی مطرح می‌شود که باعث می‌شود از این طریق جهان را بهتر بشناسیم و همچنین پدیده‌هایی که در آینده رخ می‌دهند را پیش‌بینی کنیم.

اغلب نظریه‌ها بر پایه تحقیقات گسترده علمی با داده‌های تصادفی هستند، البته به دلایل مختلف امکان تجدید نظر یا گسترش علوم وجود دارد. در حال حاضر نظریه غالب در ارتباط با شکل‌گیری و تکامل جهان با عنوان نظریه انفجار بزرگ (big bang) شناخته می‌شود که حدود ۱۴ میلیارد سال پیش رخ داده است.

حال یک گروه تحقیقاتی با استفاده از شبیه‌سازی سوپرکامپیوتر موفق شده است توسعه و پیشرفت کهکشان‌ها را در طول ۱۳.۸ میلیارد سال اخیر تعقیب کند. این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه به دلیل برخورد بین ستاره‌ای، کهکشان‌های جوان و آشفته به مرور زمان به کهکشان‌های مارپیچی مانند کهکشان راه شیری تبدیل شده‌اند.

انفجار بزرگ و تشکیل جهان هستی

چنانچه اشاره شد، مدل انفجار بزرگ نظریه‌ای است که در اغلب مجامع علمی به عنوان عامل پیدایش جهان هستی مورد پذیرش قرار گرفته است. طی این نظریه ادعا می‌شود که ۱۲ تا ۱۴ میلیارد سال پیش تمام جهانی که امروز می‌بینیم تنها چند میلیمتر بود. این مدل بر دو پایه استوار است. اولین پایه در سال ۱۹۱۶ بنا شد هنگامی که اینشتین نظریه نسبیت عام را مطرح کرد. نسبیت عام، نظریه آیزاک نیوتون در مورد شکل‌گیری جهان را تعمیم می‌داد.

جاذبه نیوتونی فقط برای اجسام ثابت یا اجسام با سرعت پایین در مقایسه با سرعت نور صدق می‌کرد. اینشتین گرانش را به عنوان انحنایی در فضا و زمان تعریف کرد. بعد از نسبیت عام دانشمندان کوشیدند مکانیک گرانشی جدید را در تمام جهان پیاده کنند. آن‌ها به این مسئله پی بردند که تمام مواد و اجرام جهان در یک مقیاس بزرگ، مشابه و دارای خواص فیزیکی یکسانی هستند. ازاین‌رو اینجا بود که تششعات زمینه‌ای ریزموج کیهانی که پس‌مانده گرمای انفجار بزرگ برشمرده می‌شود و در دمایی یکسان در سراسر آسمان قابل رصد است، یک معنای مشخص یافت و آن وقوع انفجاری بسیار بزرگ در زمانی بسیار دور بود.

جهان پس از انفجار بزرگ، کاملاً نامنظم بود

جهان بلافاصله پس از انفجار بزرگ ۱۳.۸ میلیارد سال پیش مکانی بی‌نظم بود. کهکشان‌ها مدام با هم برخورد می‌کردند. ستارگان با سرعت عظیمی در درون ابر‌های غول‌پیکر گازی شکل گرفته بودند. با این حال پس از چند میلیارد سال هرج و مرج بین کهکشان‌ها، کهکشان‌های بی‌نظم و تازه به وجودآمده پایدارتر شده و با گذشت زمان به کهکشان‌های مارپیچی منظم تبدیل شدند. روند دقیق این تحولات از دیرباز برای ستاره‌شناسان جهان یک راز بوده است. با این حال در مطالعه جدیدی که در مجله ام‌ان‌رس (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) منتشر شده است محققان توانسته‌اند شفافیت بیشتری را در این زمینه ارائه دهند.

با تحقیق و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای جدید، اطلاعات زیادی تولید خواهیم کرد و این بدین معنی است که می‌توانیم پیشینه جذاب کهکشان راه شیری را از ابتدای جهان بهتر درک کنیم. اسکار ایگرتز (Oscar Agertz) محقق نجوم در دانشگاه لوند می‌گوید: «ما با استفاده از یک سوپرکامپیوتر، موفق شدیم یک شبیه‌سازی با وضوح بالا ایجاد کنیم که تصویری دقیق از پیشرفت یک کهکشان از زمان انفجار بزرگ و نحوه تبدیل کهکشان‌های جوان آشفته به مارپیچ‌های منظم را نشان می‌دهد.»

کهکشان‌های مارپیچی نتیجه یک تصادم هستند

اخترشناسان در این مطالعه، به سرپرستی اسکار ایگرتز و فلورنت رنو (Florent Renaud) از ستاره‌های کهکشان راه شیری به عنوان نقطه شروع استفاده کردند. ستارگان به عنوان کپسول‌های زمانی عمل می‌کنند که اسرار دوران‌های دور و محیطی را که در آن شکل گرفته‌اند فاش می‌سازند؛ بنابراین موقعیت‌ها، سرعت و مقدار عناصر شیمیایی مختلف می‌توانند با کمک شبیه‌سازی رایانه‌ای در درک چگونگی شکل‌گیری کهکشان کمک کند.

فلورنت رنو محقق نجوم در دانشگاه لوند می‌گوید: «کشف کردیم که هنگام برخورد دو کهکشان بزرگ، گاهی یک دیسک جدید به دلیل ورودی عظیم گاز‌های ستاره‌ساز در اطراف کهکشان قدیمی ایجاد می‌شود. شبیه‌سازی ما نشان می‌دهد که دیسک‌های قدیمی و جدید به آرامی در طی چند میلیارد سال ادغام می‌شوند. این چیزی است که نه تنها منجر به ایجاد یک کهکشان مارپیچ پایدار شد بلکه باعث ایجاد ستارگانی شبیه ستاره‌های کهکشان راه شیری نیز شد.»

یافته‌های جدید به منجمان کمک می‌کند تا نقشه‌های فعلی و آینده کهکشان راه شیری را تفسیر کنند. این مطالعه سمت‌وسوی تازه‌ای به تحقیقات علمی نجومی داده که در آن تمرکز اصلی بر تعامل بین برخورد کهکشان و نحوه تشکیل دیسک‌های کهکشان مارپیچی است.

گروه تحقیقاتی در دانشگاه لوند در حال حاضر شبیه‌سازی سوپرکامپیوتر جدیدی را با همکاری زیرساخت تحقیقاتی مشارکت برای محاسبات پیشرفته در اروپا (PRACE) آغاز کرده است. اسکار ایگرتز در پایان می‌گوید: «با تحقیق فعلی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای جدید، اطلاعات زیادی تولید خواهیم کرد و این بدین معنی است که می‌توانیم پیشینه جذاب کهکشان راه شیری را از ابتدای جهان بهتر درک کنیم.»

منبع: خبرگزاری آنا

انتهای پیام/