تأیید تلسکوپ اقلیدس: دوران اوج ستاره‌سازی کیهان به پایان رسید

جامع‌ترین دماسنجی تاریخ کیهان

پژوهشگران با تجزیه و تحلیل گرمای ساطع‌شده از غبار ستاره‌ای در بیش از ۲.۶ میلیون کهکشان به این نتیجه رسیدند که نرخ ستاره‌سازی حداکثری را پشت سر گذاشته‌ایم. این مطالعه با ترکیب داده‌های جدید اقلیدس و مشاهدات آرشیوی هرشل (فعال از ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳) انجام شد و آماری قوی در طیف وسیعی از طول موج‌ها فراهم آورد.

«جهان از این پس فقط سردتر و مرده‌تر خواهد شد. این یعنی ما از دوران حداکثری تشکیل ستارگان عبور کرده‌ایم.»

داگلاس اسکات، کیهان‌شناس دانشگاه بریتیش کلمبیا

کاهش ۱۰ کلوینی دما و رابطه با ستاره‌سازی

نتایج این دماسنجی دقیق نشان داد که میانگین دمای کهکشان‌ها در طول ۱۰ میلیارد سال گذشته به آرامی حدود ۱۰ کلوین کاهش یافته است. میانگین دمای کهکشان‌های اولیه در این بررسی حدود ۳۵ کلوین (معادل منفی ۲۳۸ درجه سانتی‌گراد) بود.

اگرچه کاهش ۱۰ درجه‌ای در مقیاس دمای کیهانی ممکن است ناچیز به نظر برسد، اما این دما میانگین دمای غبار ستاره‌ای کل یک کهکشان است و ارتباط مستقیمی با نرخ تولد ستارگان دارد. کهکشان‌های داغ‌تر معمولاً نرخ ستاره‌سازی بالاتری دارند، زیرا میزبان ستارگان داغ و پرجرم بیشتری هستند. بنابراین، کاهش ۱۰ کلوینی دما، مدرکی آماری قوی بر کاهش تدریجی نرخ ستاره‌سازی در سراسر کیهان است.

چرخه حیات ستارگان و فرونشست کهکشان‌ها

گردوغبار کیهانی عنصری حیاتی در چرخه حیات ستارگان است. ستارگان زمانی متولد می‌شوند که ابرهای عظیمی از گاز و غبار متراکم شده و زیر نیروی گرانش خود فرو می‌ریزند. پس از اتمام سوخت هسته‌ای، ستاره در یک انفجار ابرنواختری می‌میرد و دوباره غبار بیشتری را برای تولد نسل بعدی ستارگان به محیط می‌پراکند.

با این حال، این چرخه ابدی نیست. کهکشان‌ها به روش‌های مختلفی سوخت ستاره‌سازی خود را تمام می‌کنند:

• قطع شدن منبع گاز در هنگام ادغام کهکشان‌ها.
• پرتاب مواد ستاره‌ساز به بیرون توسط فوران‌های یک ابرسیاهچاله پرجرم.

زمانی که یک کهکشان سوخت کافی نداشته باشد، دچار فرونشست (Quenching) می‌شود و محکوم به خاموشی تدریجی است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که جهان ما در سراشیبی فرونشست کامل قرار گرفته است.

آینده دور کیهان

با وجود این روند نگران‌کننده، جای نگرانی نیست؛ تاریخ انقضای کیهان هنوز به شکلی غیرقابل تصوری دور است. تخمین‌های اخیر این زمان را بین ۳۳ میلیارد تا یک کوین‌ویجین‌تیلیون (عددی با ۷۸ صفر) سال آینده پیش‌بینی می‌کنند. خورشید ما مدت‌ها قبل از اینکه کهکشان راه شیری سوختش تمام شود، منفجر خواهد شد و اجرام پرجرم‌تری مانند سیاه‌چاله‌ها پس از آن نیز به بقای خود ادامه خواهند داد.

نتایج این پژوهش برای انتشار در ژورنال Astronomy and Astrophysics ارسال شده است.