شباهت تحول کهکشان راه شیری با زندگی پس از مرگ ققنوس

طبق مدل جدیدی که یک ستاره شناس ژاپنی ارائه داده است، تحول کهکشان راه شیری یک دوره خاموشی مشابه مرگ را پشت سر گذاشته است. پس از گذار از این دوره بوده است که فعالیت‌های ستاره‌سازی در کهکشان ما از سر گرفته شده است.

اکثر ستارگان کهکشان راه شیری را می‌‌توان در دو دسته کلی قرار داد. ستارگان گروه اول، از نظر عناصر آلفا (شامل اکسیژن، منیزیوم و سیلیکون) غنی بوده و ستارگان گروه دوم نیز شامل مقادیر زیادی آهن هستند.

دلیل این اتفاق برای مدت‌ها بین ستاره‌شناسان ناشناخته بوده است. اما اکنون ستاره‌شناسی ژاپنی از دانشگاه Tohoku مدلی ارائه داده است که علت این پدیده را توضیح می‌دهد.

ستاره‌شناس Noguchi تحول کهکشان راه شیری را در مدت زمان ده میلیارد ساله و بر مبنای فرضیه برافزایش جریان سرد (cold flow accretion) مورد بررسی قرار داده است. این مدل تا پیش از این تنها برای توصیف تحول کهکشان‌های بسیار بزرگتر از راه شیری به کار برده می‌شد. اما این ستاره‌شناس نشان داد که این مدل را برای درک تحول کهکشان راه شیری نیز می‌توان استفاده کرد.

بر مبنای این مدل، این دو گروه از ستارگان به دو دوره ستاره‌سازی مختلف مربوط می‌شوند. دو دوره‌ای که توسط یک دوره طولانی خاموشی که باعث توقف ستاره‌سازی شده بود، از هم جدا شده‌اند. از آنجایی که ترکیب شیمیایی ستارگان، به گازهایی که از آن شکل می‌گیرند وابسته است، Noguchi توانست چنین مدل‌سازی‌ای انجام دهد.

در اولین دوره تحول کهکشان راه شیری ، جریان‌های گازهای سرد به درون کهکشان ما جاری شده و اولین ستاره‌ها شکل گرفتند. پس از گذشت چند میلیون سال، برخی از ستارگانی که عمر کوتاهتری داشتند به صورت ابرنواختر منفجر شدند. این انفجارها باعث شد تا مقادیر زیادی از گازهای آلفا تولید شود. مجموعه این گازها در نهایت راه خود را به درون دیگر ستارگان شکل‌گرفته پیدا کردند.

اما در حدود 7 میلیارد سال پیش، امواج شوک‌گونه باعث افزایش دمای بسیار شدید گازها شدند. این افزایش دما مانع ادامه یافتن جریان گازی به درون کهکشان شد. نتیجه این بود که روند شکل‌گیری ستارگان جدید متوقف شود.

این دوره از خاموشی به مدت دو میلیارد سال ادامه یافت. در این دوره، ستارگانی که عمر بیشتری کرده بودند و عنصر پایدار آهن در آنها شکل گرفته بود، در نهایت منفجر شدند. این انفجارها مقادیر زیادی آهن را در فضای کهکشانی آزاد کرده و ترکیب گازهای آن را از آهن غنی کرد. سپس حدود پنج میلیارد سال پیش، گازهای کهکشانی به حد کافی سرد شده بودند تا نسل دوم ستارگان شروع به شکل گرفتن کنند. ستارگانی با درصد زیادی از آهن، همچون خورشید ما، در این دوره به وجود آمدند.

تحقیقات گذشته نشان داده بودند که کهکشان همسابه ما، آندورمدا نیز چنین فرآیندی را پشت سر گذاشته است. به این صورت که ستارگان در دو دوره جداگانه و با وقفه‌ای طولانی که همراه با خاموشی بود شکل گرفته‌اند. چیزی که با نتایج تحقیق Noguchi درباره کهکشان راه شیری سازگار است.

نتایج این تحقیق پیشنهاد می‌کند که برای کهکشان‌های مارپیچی پرجرمی چون راه شیری و آندرومدا طبیعی است اگر که آنها دو دوره جداگانه از ستاره‌سازی را تجربه کنند. اما کهکشان‌های کوچکتر ستارگان را به صورت پیوسته تولید خواهند کرد.

Noguchi می‌گوید:

رصدهای آینده از کهکشان‌های نزدیک، ممکن است درک ما را از روند تحول کهکشان‌ها کاملا دگرگون کند.