کشف بزرگترین موج کیهانی باز مانده از بیگ‌بنگ!

فرارو: یک تیم بین المللی از ستاره شناسان، دقیق‌ترین تصاویر را از بزرگترین موج شوک کیهانی قابل مشاهده از زمین تهیه کردند. این امواج ضربه‌ای غول‌پیکر بسیار بزرگ‌تر از کل کهکشان ما هستند و هنگام برخورد خوشه‌های کهکشانی در پرانرژی‌ترین رویداد‌های پس از بیگ بنگ شکل گرفته اند.

جهان ما پر از کهکشان‌هایی است که به طور یکنواخت پخش نشده اند، اما در ساختار‌های وسیعی متمرکز شده اند. بزرگترین آن‌ها شامل هزاران کهکشان است که «خوشه‌های کهکشانی» نامیده می‌شوند. گاهی اوقات، دو خوشه کهکشانی شروع به جذب یکدیگر از طریق نیروی گرانش می‌کنند که منجر به یک برخورد اجتناب ناپذیر می‌شود. برخورد خوشه‌های کهکشانی قوی‌ترین رویداد‌هایی هستند که از زمان شکل‌گیری کیهان ما رخ می‌دهند و می‌توانند «آتش‌بازی» تماشایی ایجاد کنند که ما می‌توانیم با استفاده از تلسکوپ‌های رادیویی مدرن مشاهده کنیم.

وقتی دو خوشه کهکشانی با هم برخورد می‌کنند، می‌توانیم شاهد انتشار یک جفت موج ضربه‌ای غول‌پیکر در میان خوشه‌های تازه‌تشکیل شده باشیم که شباهت زیادی به انفجار‌های صوتی ناشی از حرکت هواپیما‌های مافوق صوت، دارد. اکنون یک تیم بین المللی از ستاره شناسان دقیق‌ترین مطالعه را در مورد چنین امواج ضربه‌ای کیهانی انجام دادند که در طی برخورد دو خوشه کهکشانی عظیم بیش از یک میلیارد سال پیش ایجاد شد و خوشه کهکشانی به نام Abell ۳۶۶۷ را تشکیل داد.

پروفسور فرانچسکو دو گاسپرین استاد دانشگاه هامبورگ و INAF و همچنین نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید این فرآیند بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که در ابتدا فکر می‌کردیم. امواج ضربه‌ای به عنوان شتاب دهنده‌های ذرات غول پیکر عمل می‌کنند که الکترون‌ها را به سرعت‌هایی نزدیک به سرعت نور شتاب می‌دهند. هنگامی که این الکترون‌های سریع از یک میدان مغناطیسی عبور می‌کنند، امواج رادیویی را که ما می‌بینیم منتشر می‌کنند. شوک‌ها توسط الگویی پیچیده از رشته‌های درخشان ایجاد می‌شوند که محل خطوط میدان مغناطیسی غول‌پیکر و مناطقی که الکترون‌ها در آن شتاب می‌گیرند را ردیابی می‌کنند.

این امواج ضربه‌ای هنوز در خوشه کهکشانی تازه تشکیل شده با سرعت بسیار بالای ۱۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه منتشر می‌شوند که معادل عدد ۲.۵ ماخ سرعت است. این بدان معنی است که جبهه شوک در مدت زمانی که برای خواندن این جمله صرف می‌کنید، از کل زمین عبور می‌کند. اندازه موج ضربه‌ای اصلی چشمگیر است و کل عرض خوشه کهکشانی را در مجموع ۶.۵ میلیون سال نوری در بر می‌گیرد. برای مقایسه، کهکشان راه شیری، کهکشانی که ما در آن زندگی می‌کنیم، بیش از ۶۰ برابر کوچکتر از این موج ضربه‌ای است.

این مشاهدات منحصر به فرد با استفاده از تلسکوپ رادیویی جدید MeerKAT واقع در آفریقای جنوبی صورت گرفت. این تلسکوپ از ۶۴ بشقاب رادیویی مجزا تشکیل شده است که ۱۳.۵ متر قطر دارند و در مساحت ۸ کیلومتری پراکنده شده اند. پروفسور فینوگونوف از دانشگاه هلسینکی، که در تجزیه و تحلیل این تحقیق مشارکت کرده، نیز می‌گوید: «وجود شوک‌ها در آبل ۳۶۶۷ با استفاده از تغییرات شدید در خواص گاز داغ که توسط انتشار اشعه ایکس ردیابی می‌شود، شناسایی می‌شود که داده‌های پرتویی آن توسط رصدخانه XMM-Newton جمع آوری شده است.»