کمک های کامپیوتری

تصویر: خوشه کهکشانی Abell 315: این تصویر وسیع الطیف هزاران اجتماع از کهکشانها را در فضایی به اندازه یک ماه کامل نشان می دهد. اعتبار تصوير: (ESO/J. Dietrich)

تصوير جدید گرفته شده توسط ESO ، چندين هزار كهكشان دور و به طور ويژه اي يك گروه بزرگ متعلق به خوشه كهكشاني عظيم Abell 315 را به ما نشان مي دهد. از حجم زياد كهكشانها مي توان چنين استنباط كرد كه Abell 315 نظير اغلب خوشه هاي كهكشان غني از ماده تاريك است. جرم بسيار زياد اين خوشه نور كهكشانهاي پس زمينه را منحرف كرده و باعث انحراف در شكل مشاهده شده كهكشان مي شود.

زماني كه با چشم غير مسلح به آسمان نظاره مي شود غالبا تنها مي توان ستاره هاي درون كهكشان راه شيري خودمان و برخي از نزديكترين همسايه هامان را ببينيم. بيشتر كهكشانهاي دور آنقدر نور ضعيفي دارند كه چشم بشر قادر به مشاهده آنها نيست. اما اگر بتوانيم آنها را ببينيم احتمالاً پهناي آسمان را خواهند پوشاند. اين تصوير جديد كه توسط ESO منتشر شده هم يك تصوير وسيع الطيف و عريض است و هم تصويري است با آشکارسازی طولانی مدت . در این تصویر هزاران كهكشان جمع شده و در فضايي به اندازه يك ماه به نمایش گذاشته شده اند.

اين كهكشانها در فاصله هاي متفاوتي از ما قرار گرفته اند. برخي نسبتا نزديك اند به طوري كه بازوهاي مارپيچي يا فرم بيضوي آنها قابل تشخيص است. به ويژه در قسمت بالايي تصوير. كهكشانهاي دورتر تنها به صورت حباب هاي نوراني ظريفي ديده مي شوند. نور آنها قبل از رسيدن به زمين هشت ميليارد سال و يا بيشتر در جهان عبور كرده است.

قسمت مركز تصوير به طرف پايين و چپ شامل تركيبي از صدها كهكشان زرد رنگ است كه نشان دهنده يك خوشه كهكشانی بسيار حجيم است . اين خوشه در بين كهكشانهاي كم نور آبي و قرمز و زمين و حدوداً در فاصله 2 ميليارد سال نوري و در صورت فلكي حوت ( Cetus -the Whale) واقع شده است.

تصویر گرافیکی از ساختمان اصلی ESO

خوشه هاي كهكشانی از بزرگترين ساختارها در جهان هستند كه با نيروي گرانش به يكديگر متصل اند. اين ساختارها در مقايسه با كهكشانهايي كه مي بينيم داراي جرم بسيار بسيار بيشتري می باشند. كهكشانهايي به اين بزرگي تنها حاوي 10 درصد جرم مي باشند. گاز داغ بين كهكشانها 10 درصد ديگر را شامل مي شود (1). 80 درصد باقي مانده شامل يك تركيب ناشناخته و غير قابل رويت به نام ماده تاريك مي باشد كه در بين كهكشانها قرار مي گيرد.

وجود ماده تاريك از طريق اثرات گرانشي آن آشكار مي شود: جرم بسيار عظيم يك خوشه كهكشانی بر روي نور كهكشانهاي پشتي اش اثري مشابه يك شيشه مغناطيسي جهاني است و باعث ايجاد اندكي انحراف در شكل ظاهري كهكشان مي گردد (2). اخترشناسان با مشاهده و آنالیز دوتایی اشکال این کهکشانها می توانند جرم کلی خوشه مسئول این انحراف را، حتی زمانی که این جرم ناپیدا باشد، به دست آورند. در هر حال این اثر بسیار ضعیف است و برای به دست آوردن نتایج معنی دار لازم است تعداد بسیار زیادی کهکشان سنجش شود: در مورد Abell 315 برای تخمین جرم کلی خوشه تقریبا شکل 10000 کهکشان کم نور در این تصویر مطالعه شد؛ بیش از یک صد هزار میلیارد برابر جرم خورشید ما (3)

برای دیدن تصویر در اندازه بزرگ اینجا کلیک کنید. (حجم تصویر : 1.7 مگابایت)

برای تکمیل رنج وسیع اندازه ها و فاصله ها در این تصویر، تعدادی اجرام بسیار کوچکتر از کهکشانها و خوشه های کهکشانی و بسیار نزدیک به زمین بررسی شد: در کنار چندین ستاره متعلق به کهکشان ما تعداد زیادی آستروئید که به شکل دنباله های آبی، سبز یا قرمز دیده می شوند مورد بررسی قرار گرفت(4). این اجرام متعلق به کمربند اصی آستروئید بوده و در بین مدارهای مریخ و مشتری واقع شده اند. ابعاد آنها از چند ده کیلومتر (درخشان ترین آنها) تا فقط چند کیلومتر (کم نورترین آنها) متغییر است.

این تصویر به وسیله تصویرگر وسیع الطیف (WFI) با تلسکوپ 2.2 متر MPG/ESO در رصدخانه شیلی تهیه شده و در طی چندین مرحله و با استفاده از سه فیلتر وسیع باند مختلف به دست آمده است. تقریبا 1 ساعت در فیلتر B و حدود 1.5 ساعت در فیلترهای V و R .

توضیحات:

(1): ده درصد از جرم خوشه کهکشانی شامل مخلوطی از الکترونها و پروتونهای سیار داغ (پلاسما) با درجه حرارتی برابر ده میلیون درجه یا بیشتر می باشد که با تلسکوپ های اشعه ایکس (X-Ray) قابل رویت است.

(2): اخترشناسان با توجه به این انحراف ظریف، پدیده های بسیار ویژه نظیر کمانهای بزرگ، حلقه ها و تصاویر چندتایی را تهیه می کنند.

(3): مطالعه ای راجع به خوشه کهکشان Abell 315 توسط جی دیتریج و همکاران در مقاله ای در محله اخترشناسی و اخترفیزیک سال 2009 به چاپ رسیده است. (با عنوان:

("Weak lensing observations of potentially X-ray underluminous galaxy clusters," by J. Dietrich et al.)

(4): دنباله دارهای آبی، سبز یا قرمز نشان دهنده این مطلب است که هر یک به وسیله یکی از سه فیلتر مخصوص شناسایی شده اند. هر دنباله دار تشکیل شده از چندیدن زیردنباله کوچکتر که در فیلترهای مختلف اثرات خاصی را منعکس می کنند؛ از طول این زیردنباله ها، فاصله تا آستروئید قابل محاسبه است.