علت مارپیچی بودن کهکشان راه شیری چیست؟

"انجمن تحقیقات فضایی دانشگاه‌ها" (Universities Space Research Association) اخیرا اعلام کرده است مشاهدات جدید در مورد کهکشان‌های دیگر تاحدودی درک آن‌ها را از نحوه شکل گیری کهکشان راه شیری افزایش داده است.

طبق تحقیقات رصدخانه استراتوسفری اخترشناسی فروسرخ (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) (SOFIA) میدان‌های مغناطیسی نقش مهمی در شکل‌گیری این کهکشان‌ها دارند.

دکتر "انریکه لوپز-رودریگز" (Enrique Lopez-Rodriguez) دانشمند انجمن تحقیقات فضایی دانشگاه‌ها در مرکز علوم رصدخانه استراتوسفری اخترشناسی فروسرخ گفت: زمینه‌های مغناطیسی نامرئی هستند؛ اما ممکن است آن‌ها بر تکامل یک کهکشان تأثیر بگذارند. ما درک خوبی از چگونگی تاثیر جاذبه بر ساختار‌های کهکشانی داریم، اما اخیرا به تازگی مطالعه خود را درباره نقش مهم میدان مغناطیسی آغاز کرده‌ایم.

در الکترومغناطیس کلاسیک تعریف میدان مغناطیسی، «میدان حاصل از بار الکتریکی در حال حرکت» است. به بیان ساده‌تر میدان مغناطیسی حاصل تأثیر دو میدان الکتریکی (مثلاً دو بار مثبت و منفی) بر روی هم است که منجر به درست شدن یک میدان مغناطیسی می‌شود.

میدان‌های مغناطیسی در کهکشان مارپیچی با بازو‌های مارپیچی که طول آن‌ها بیش از ۲۴ هزار سال نوری است، همسو (هم تراز) شده است.

تراز میدان مغناطیسی با تشکیل ستاره دلالت بر این دارد که نیرو‌های گرانشی که شکل مارپیچی کهکشان را ایجاد کرده‌اند نیز میدان مغناطیسی را فشرده می‌کنند. این تراز از یک نظریه پیشرو موسوم به "تئوری موج چگالی" (density wave theory) پشتیبانی می‌کند.

دانشمندان طی این مطالعه میدان مغناطیسی را در امتداد بازو‌های مارپیچی کهکشانی به نام" NGC ۱۰۶۸" یا "M۷۷" اندازه گرفتند. این میدان‌ها به صورت خطوط مستقیم نشان داده شده‌اند که از نزدیک بازو‌های چرخشی را دنبال می‌کنند.

کهکشان M۷۷ در ۴۷ میلیون سال نوری در صورت فلکی "نهنگ" (Cetus) واقع شده است. بنابر گفته‌های دانشمندان این کهکشان یک سیاهچاله فوق‌العاده فعال در مرکز خود دارد که اندازه این سیاه چاله دو برابر سیاه چاله است که در قلب کهکشان راه شیری قرار دارد.

بازو‌های چرخان مملو از گرد و غبار، گاز و مناطقی از تشکیل ستاره به نام "ستاره‌فشان" (starbursts) هستند.

کهکشان ستاره فشان (Starburst galaxy) کهکشانی است که در مقایسه با نرخ تشکیل متعارف ستارگان در بیشتر کهکشان‌ها نرخ بالایی از فرایند تشکیل ستارگان را دارد. کهکشان‌هایی که به عنوان ستاره‌فشان رصد می‌شوند، اغلب در کهکشان‌هایی است که با کهکشان‌های دیگر تصادف کرده یا برخورد نزدیک داشته‌اند.

رودریگز گفت: این اولین بار است که میدان‌های مغناطیسی را در چنین مقیاس‌های بزرگ با تولد ستاره فعلی در بازو‌های مارپیچ تراز شده مشاهده می‌کنیم. مشاهده میدان‌های مغناطیسی آسمانی بسیار دشوار است. جدیدترین ابزار رصدخانه استراتوسفری اخترشناسی فروسرخ، "دوربین پهنای باند با وضوح بالا هوا-پلاس، یا HAWC +"، از نور مادون قرمز برای مشاهده دانه‌های گرد و غبار آسمانی که عمود بر خطوط میدان مغناطیسی هستند، استفاده می‌کند.