کهکشان چرخ بزرگ

این کهکشان از هر دیسک تایید شده دیگری در دورههای مشابه بزرگتر است و بهطور شگفتانگیزی از نظر اندازه و جرم بسیار شبیه به بزرگترین دیسکهای کهکشانی امروزی میباشد.
کهکشانهای دیسکی عموما بازوهای مارپیچی مشخصی دارند که از یک ناحیه مرکزی متراکم تابش میکنند. کهکشان راه شیری یکی از این کهکشانها است که به بازوهای مارپیچی زیبایش معروف است. پیشتر تصور میشد که کهکشانهای دیسکی به تدریج تشکیل میشوند، یا از طریق جریان آهسته گاز از فضای اطراف یا از طریق ادغام با کهکشانهای کوچکتر.
رشد سریعتر از انتظار چرخ بزرگ و حفظ ساختار مارپیچیاش، نظریههای موجود در مورد چگونگی رشد کهکشانهای بزرگ را به چالش میکشد. حفظ ساختار مارپیچی در این شرایط، معمایی است که نیازمند تحقیقات بیشتر برای درک مکانیسمهای موثر در این فرآیند میباشد.
بر اساس مشاهدات دقیق جیمز وب، چرخ بزرگ از نظر اندازه و سرعت چرخش با بزرگترین کهکشانهای مارپیچی امروزی قابل مقایسه است. این کهکشان، سه برابر بزرگتر از نمونههای مشابه از همان دوره کیهانی است و یکی از پرجرمترین کهکشانهای شناخته شده از جهان اولیه محسوب میشود.
کهکشان چرخ بزرگ
نکته جالب توجه در مورد چرخ بزرگ، موقعیت مکانی آن است. مشاهدات در طول موجهای مختلف نشان میدهد که این کهکشان در یک محیط فوقالعاده متراکم قرار دارد. تراکم کهکشانها در این منطقه بیش از ۱۰ برابر میانگین جهانی است و ادغام کهکشانها در آن منطقه امری رایج به شمار میآید. این تراکم بالا میتواند بر تکامل و ساختار کهکشانها تاثیر بگذارد و منجر به شکلگیری ویژگیهای خاصی در آنها شود.
به عبارت دیگر، چرخ بزرگ در یک نوع شهر باستانی کیهانی واقع شده است – یک منطقه بسیار شلوغ و باستانی از جهان که در آن کهکشانها در هم تنیده شده و با تبادل سامانهها، گرد و غبار و سیارکها رشد میکنند. این توصیف نشان میدهد که چرخ بزرگ در یک محیط فعال و پویا قرار دارد، جایی که تعاملات کهکشانی غالب است و ساختارها دائما در حال تغییر هستند.
دانشمندان معتقدند که محیط شلوغ احتمالا شرایط ایدهآلی را برای رشد سریع کهکشان فراهم کرده و ادغامهایی که در آنجا رخ دادند، به اندازهای ملایم بودند که به ساختار مارپیچی آسیبی نرساندند. این موضوع نشاندهنده تاثیر محیط بر تکامل کهکشانها است و اینکه برخلاف تصورات، ادغامها همیشه مخرب نیستند.
به احتمال زیاد، ورود گاز به کهکشان با چرخش دیسک همگام شده بود. این همزمانی ترکیب تقریبا ایدهآلی را ایجاد کرد که به رشد سریع و منظم کهکشان کمک کرد. این فرآیند نشان میدهد که چگونه تعاملات گرانشی و دینامیک سیال می تواند بر تشکیل و تکامل ساختارهای کهکشانی تاثیر بگذارد. ساختار منظم و سرعت رشد، از وجود یک محیط مساعد برای تشکیل ستاره حمایت می کند. این فرآیند نشان می دهد که چگونه نظم در ساختار کهکشانی می تواند از طریق فعل و انفعالات گرانشی و سیالی ایجاد شود.
دانشمندان میگویند کشف کهکشانی مانند چرخ بزرگ، با وجود اندازه عظیمش کاملا تصادفی بوده است؛ این امر بر غیرمنتظره بودن و نادر بودن این کشف تاکید دارد و اهمیت نقش شانس در اکتشافات علمی را نشان میدهد. همچنین، این یافتهها نیاز به بازنگری در مدلهای شکلگیری کهکشان را برجسته میکند.
تمیا نانایاکارا (Temia Nanayakkara)، از دانشگاه فناوری سوینبرن استرالیا (Swinburne University of Technology)، در این باره میگوید: «یافتن کهکشانی مانند چرخ بزرگ، فوقالعاده بعید بود. بر اساس مدلهای کنونی شکلگیری کهکشانها، احتمال کشف آن در پیمایش ما کمتر از ۲ درصد بود.»
دیسک ستارهای این کهکشان قطری حدود ۹۸ هزار سال نوری دارد. برای مقایسه، قطر کهکشان راه شیری ما حدود ۱۰۰ هزار سال نوری است که تقریبا هماندازه چرخ بزرگ محسوب میشود.
در گوشه تصویر منتشر شده، یک کهکشان آبی قابل مشاهده است که تنها ۱.۵ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد. در مقابل، کهکشان چرخ بزرگ حدود ۵۰ برابر دورتر است، یعنی در فاصلهای حدود ۷۵ میلیارد سال نوری قرار دارد؛ این مقایسه به درک وسعت کیهان و تفاوتهای چشمگیر در فواصل اجرام آسمانی کمک میکند و نشان میدهد که کهکشان چرخ بزرگ بسیار دورتر از کهکشان آبی است که در تصویر مشاهده میشود.
نوید تولد یک غول خوشهای؟
محققان بر این باورند که برای درک بهتر میزان فراوانی کهکشانهای دیسکی عظیم مانند چرخ بزرگ در کیهان اولیه، به مطالعات بیشتری نیاز است. این یافتهها نشان میدهد که در حال حاضر، دانش بشر در مورد تاریخچه شکلگیری و تکامل کهکشانها در آغاز کیهان، محدود است و نیازمند تحقیقات گستردهتری است. این مطالعات میتواند به روشن شدن چگونگی پیدایش این نوع کهکشانها و نقش آنها در ساختار کیهانی کمک کند.