مشاهدات تازه اخترشناسان نشان میدهد که خوشه کروی NGC 6569، یکی از خوشههای قدیمی و پرجرم که در برآمدگی مرکزی کهکشان راه شیری قرار دارد، بهطور فعال در حال از دست دادن ستارههای خود است. این ستارهها نه بر اثر انفجار یا فروپاشی ناگهانی، بلکه در فرآیندی تدریجی به نام کشش کشندی (tidal stripping) از خوشه جدا میشوند و به جمعیت ستارهای برآمدگی کهکشانی میپیوندند. این نتایج که بر پایه دادههای تلسکوپ آنگلو–استرالیایی به دست آمده، تصویری مستقیم از چگونگی فرسایش تدریجی خوشههای کروی در نواحی مرکزی کهکشان ارائه میدهد.
چرا مهم است؟
خوشههای کروی از قدیمیترین ساختارهای ستارهای جهان هستند و مطالعه آنها کلیدی برای درک تاریخ اولیه شکلگیری کهکشانها بهشمار میرود. اینکه چنین خوشههایی چگونه و با چه نرخی جرم خود را از دست میدهند، به اخترشناسان کمک میکند بفهمند برآمدگی مرکزی راه شیری چگونه ساخته شده و سهم خوشههای فروپاشیده در شکلگیری جمعیت ستارهای آن چقدر بوده است. این مطالعه بهویژه اهمیت دارد، چون تاکنون شواهد ریزش کشندی عمدتاً در خوشههای هاله کهکشانی دیده میشد و نه در خوشههای نزدیک به مرکز کهکشان.
چه اتفاقی افتاده است؟
خوشه کروی NGC 6569 در فاصله حدود ۳۵٬۵۰۰ سال نوری از زمین، در ناحیه برآمدگی کهکشانی قرار دارد. این خوشه جرمی در حدود ۲۳۰ هزار برابر جرم خورشید دارد، از نظر فلزیّت نسبتاً غنی است و سن آن به حدود ۱۳ میلیارد سال میرسد؛ یعنی تقریباً همسن خود کهکشان.
تیمی از اخترشناسان به سرپرستی جوآن هیوز از دانشگاه سیاتل، این خوشه را در چارچوب پروژهای به نام Milky Way Bulge Extra-Tidal Star Survey (MWBest) با استفاده از تلسکوپ آنگلو–استرالیایی بررسی کردند. هدف این پروژه، درک این موضوع است که خوشههای کروی در بخشهای درونی راه شیری چگونه حل میشوند و ستارههای خود را به محیط اطراف میسپارند.
مدلهای نظری پیشبینی میکنند که خوشههای کروی نزدیک مرکز کهکشان میتوانند در طول زمان تا ۸۰ درصد جرم اولیه خود را از دست بدهند. با این حال، شواهد رصدی مستقیم برای چنین فرایندی در خوشههای برآمدگی کهکشانی بسیار نادر بوده است.
جزئیات رصدها
پژوهشگران طی این مطالعه، طیفسنجی با تفکیک متوسط از ۳۰۳ ستاره در میدان NGC 6569 انجام دادند. با تحلیل سرعتها، ترکیب شیمیایی و حرکت این ستارهها، آنها توانستند گروهی از ستارگان را شناسایی کنند که دیگر بهطور گرانشی به خوشه مقید نیستند.
بر اساس این نتایج:
۴۰ ستاره در فاصلهای حدود ۷ تا ۳۰ دقیقه قوسی از مرکز خوشه شناسایی شدند که ویژگیهای آنها با ستارههای خوشه سازگار است.
از میان اینها، ۵ ستاره احتمالاً بخشی از یک هاله پراکنده از بقایای کشندی هستند که خوشه را احاطه کرده است.
حدود ۳۵ درصد از جمعیت ستارهای محلی در اطراف خوشه، حرکت خاصی مشابه NGC 6569 دارند؛ نشانهای قوی از اینکه این ستارهها زمانی عضو خوشه بودهاند.
خوشهای که جرمش را از دست میدهد
با ترکیب دادههای شیمیایی و دینامیکی، تیم پژوهشی برآورد کرده است که NGC 6569 در حال تجربه یک کشش کشندی پیوسته اما ملایم است. نرخ این ریزش حدود:
۱ تا ۱.۶ جرم خورشیدی در سال
یا معادل ۵.۶ درصد از جرم فعلی خوشه در هر یک میلیارد سال
به بیان دیگر، خوشه نه در حال فروپاشی ناگهانی، بلکه در حال فرسایش آرام و مداوم است. دادهها حتی این احتمال را مطرح میکنند که خوشه اکنون درون «لولهای» از بقایای ستارهای خودش در حال حرکت است؛ فرضیهای که برای تأیید آن به شبیهسازیهای عددی دقیقتر (مانند شبیهسازیهای N-body) نیاز است.
تصویر بزرگتر
مشاهدات پیشین نشان دادهاند که در هاله کهکشانی، حدود ۲۶ درصد خوشههای کروی دارای دُمهای کشندی هستند و بیش از ۴۰ درصد نشانههایی از ستارههای فراری دارند. اما در برآمدگی مرکزی کهکشان—جایی که میدان گرانشی بسیار پیچیدهتر است—چنین شواهدی بهندرت دیده شده بود. این مطالعه نشان میدهد که حتی در این محیط پرتلاطم، خوشههای کروی میتوانند بهتدریج حل شوند و در شکلدهی به ساختار مرکزی کهکشان نقش داشته باشند.
گام بعدی چیست؟
پژوهشگران تأکید میکنند که برای درک کامل مسیر آینده NGC 6569 و سرنوشت نهایی آن، باید:
شبیهسازیهای دینامیکی دقیقتری انجام شود
و دادههای حرکتی با دقت بالاتر (برای مثال از مأموریت گایا) به تحلیل افزوده شود
جمعبندی
NGC 6569 نمونهای زنده از این واقعیت است که حتی کهنترین و پایدارترین ساختارهای ستارهای نیز از تأثیر نیروهای کهکشانی در امان نیستند. این خوشه، آرام اما پیوسته، ستارههایش را به راه شیری پس میدهد—فرآیندی که نهتنها داستان زندگی یک خوشه، بلکه داستان شکلگیری قلب کهکشان ما را روایت میکند.
