مشاهدات با دوربین HiPERCAM روی تلسکوپ بزرگ کاناری (Gran Telescopio Canarias) شواهدی فراهم کرده که جرم موسوم به «Cloud 9» در فاصلهٔ حدود 14 میلیون سال نوری و نزدیک کهکشان مارپیچی M94 ممکن است نخستین نمونهٔ واقعیِ یک کهکشانِ بیستاره باشد. این جسم شامل ابر هیدروژن بزرگ و هالهای غنی از مادهٔ تاریک است، اما تقریباً هیچ نور ستارهای از خود ساطع نمیکند.
مشاهدات و نشانهها برای نامزدی کهکشان بیستاره
رصدهای رادیویی نشان میدهد Cloud 9 حاوی ابر هیدروژن با جرمی در حدود 1,000,000 جرم خورشیدی است و هالهٔ مادهٔ تاریک آن تقریباً 5,000,000 جرم خورشیدی برآورد شده است. تصاویر هابل و بهویژه دادههای HiPERCAM که تقریباً ده برابر عمیقتر از تصاویر قبلی هستند، هیچ تابش ستارهای آشکاری در ناحیهٔ مربوط به Cloud 9 نشان نمیدهند.
- جرم هیدروژن خنثی: ≈ 1,000,000 جرم خورشیدی
- جرم هالهٔ مادهٔ تاریک: ≈ 5,000,000 جرم خورشیدی
- حد بالای جرم ستارهای طبق تصویربرداری عمیق: ≈ 16,000 جرم خورشیدی
ایگناسیو تروخیلو از مؤسسه اخترفیزیک قناریها میگوید: «وقتی تصویری به این عمق میبینی و هیچچیز را در جایی که باید ساختاری با یک میلیون جرم خورشیدی گاز دیده شود، نمیبینی، خودِ نبودِ تابش ستارهای، نتیجهای قانعکننده است.»
میزان اطمینان: تا چه حد میتوان گفت Cloud 9 بیستاره است؟
اگر حتی فرض شود جمعیت ستارهای موجود قدیمی و کمفلز است، دادهها حداکثرِ جرم ستارهای را حدود 16,000 جرم خورشیدی تعیین میکنند. این مقدار در برابر جرم گاز و مادهٔ تاریک بسیار ناچیز است؛ بنابراین مطابق مشاهدات کنونی Cloud 9 واقعاً بیستاره بهنظر میرسد، گرچه نمیتوان بهطور قطعی وجود تعداد اندکی ستارهٔ بسیار کمدرخش را کاملاً رد کرد.
چرا برخی هالهها ستارهسازی را آغاز نمیکنند؟
یکی از توضیحات اصلی به پساجامعهٔ یونیدهشدن مربوط است؛ تابش پسزمینهٔ فرابنفش، گاز در هالههای کمجرم را گرم میکند و از خنکشدن و فروپاشی لازم برای شکلگیری ستاره جلوگیری میکند. شبیهسازیها نشان میدهند هالههایی با جرم کمتر از محدودهٔ آستانه (تقریباً چند میلیارد جرم خورشیدی) احتمالاً از تولید ستاره بازمیمانند. البته شناسایی چنین اجرامی دشوار است، زیرا بدون ستاره تنها انتشار هیدروژن خنثی در رادیو و تصویربرداری اپتیکی بسیار عمیق میتواند آنها را آشکار کند.
محدودیتها، پیامدها و گامهای بعدی
- محدودیتها: امکان وجود جمعیت ستارهای بسیار کمدرخش یا پراکنده هنوز بهطور کامل حذف نشده؛ نیاز به مشاهدات با عمق و حساسیت بیشتر هست.
- پیامدهای کیهانشناسی: تایید کهکشانهای بیستاره میتواند درک ما از توزیع مادهٔ تاریک، بازده ستارهسازی در هالههای کمجرم و روندهای شکلگیری ساختارهای کوچک را دگرگون کند.
- گامهای مشاهدهای: تصویربرداری عمیقتر، تفکیک ستارههای منفرد و رصدهای رادیویی هدفمند ضروریاند تا هرگونه جمعیت ستارهای بسیار ضعیف نیز کشف یا رد شود.
- تلسکوپهای آینده: ابزارهایی مثل جِیمز وب میتوانند جستوجو را پیش ببرند، اما انتخاب فیلترها و نشانگرهای ستارهای باید با دقت انجام شود تا از برداشت نادرست دادهها جلوگیری شود.
مقالهٔ تیم تحقیقاتی در مخزن arXiv در دسترس است و پژوهشگران بر لزوم شواهد تکمیلی برای اعلام قطعی تأکید دارند. با این همه، Cloud 9 تا کنون عنوان نخستین نمونهٔ عملیِ ایدهٔ کهکشانهای تاریک و بیستاره را به خود اختصاص داده و بررسیهای آینده میتواند تصویر روشنتری از مکانیکهای شکلگیری ساختارها در جهان ارائه کند.
