دانشمندان اخیراً به یک گروه سه‌تایی از کهکشان‌های کوچک و کوتوله دست یافته‌اند که در فاصله‌ای حدود 6.5 میلیون سال نوری از زمین قرار دارند.
این کهکشان‌ها که به نام‌های Sculptor A، B، و C شناخته می‌شوند، به دلیل کم‌نور بودن شهرت دارند. این سه کهکشان بخشی از یک خوشه کهکشانی در اطراف NGC 300 هستند.
کهکشان‌های کوتوله بسیار کم‌نور
کهکشان‌های کوتوله فوق‌العاده کم‌نور معمولاً تنها چند صد تا چند هزار ستاره در خود جای می‌دهند. در مقایسه، کهکشان راه شیری صدها میلیارد ستاره دارد.
این کهکشان‌های کوتوله به طور معمول توسط سیستم‌های درخشنده‌تر آسمان پنهان می‌شوند و همین امر یافتن آن‌ها را به چالشی جدی تبدیل می‌کند.
کهکشان‌های کوتوله در جهان اولیه
این پژوهش توسط دیوید سند، استاد نجوم در رصدخانه استیوارد دانشگاه آریزونا، هدایت شده است.
به گفته پروفسور سند، این کهکشان‌های کوچک نقش بزرگی ایفا می‌کنند. آن‌ها بسیار قدیمی هستند و همچون کپسول‌های زمان واقعی عمل می‌کنند و بینشی منحصربه‌فرد از جهان اولیه ارائه می‌دهند؛ زمانی که اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها تازه شروع به شکل‌گیری کرده بودند.
این کهکشان‌ها به ما کمک می‌کنند تا درک کنیم چرا برخی از توده‌های کیهانی، تشکیل ستاره‌های جدید را متوقف کرده و به‌اصطلاح «ساکت» شده‌اند.
یافتن سوزنی در انبار کاه کیهانی
کشف این کهکشان‌ها کار ساده‌ای نبود. این کار نیازمند جستجوی دستی قدیمی در کنار استفاده از فناوری مدرن بود.
پروفسور سند، هنگام مرور تصاویر تهیه‌شده توسط DECam Legacy Survey، به‌طور تصادفی و پس از ساعت‌ها جستجو، این کهکشان‌ها را پیدا کرد.
یکی از جنبه‌های قابل‌توجه کهکشان‌های Sculptor، انزوای آن‌هاست که آن‌ها را از تأثیر کهکشان‌های بزرگ‌تر مانند راه شیری دور نگه داشته است.
شهرهای ارواح بدون سوخت برای تشکیل ستاره
با نگاهی دقیق‌تر به این کهکشان‌ها با استفاده از تلسکوپ جمینی جنوبی، اخترشناسان دریافتند که این کهکشان‌ها تنها ستارگان بسیار قدیمی را در خود جای داده‌اند و نشانه‌هایی از توقف تشکیل ستاره نشان می‌دهند.
این کهکشان‌ها اساساً شبیه شهرهای ارواح متروکه به نظر می‌رسند – زمانی پرجنب‌وجوش و شلوغ، اما اکنون ساکت و خالی.
برخی نظریه‌ها مطرح می‌کنند که این کهکشان‌ها ممکن است عنصر حیاتی تشکیل ستاره، یعنی گاز، را از دست داده باشند. گاز ماده اولیه و حیاتی برای ایجاد و اشتعال همجوشی یک ستاره جدید است.
پروفسور سند توضیح می‌دهد:
«کهکشان‌های کوتوله فوق‌العاده کم‌نور گرانش کافی برای نگه داشتن این ماده مهم را ندارند و به‌راحتی گاز خود را در اثر تأثیر کهکشان‌های عظیم مجاور از دست می‌دهند.»
در نهایت، این کهکشان‌ها یا به دلیل فوتون‌های قوی فرابنفشی که پس از انفجار بزرگ فضای کیهانی را پر کردند، یا به دلیل انفجارهای پرانرژی ابرنواختری، و یا به واسطه نیروهای گرانشی کهکشان‌های بزرگ‌تر و نزدیک‌تر، از گاز تشکیل‌دهنده ستاره محروم شده‌اند.
رمزگشایی اسرار جهان
از آنجا که کهکشان‌های Sculptor کاملاً منزوی هستند، بعید است که گاز آن‌ها توسط کهکشان‌های مجاور دزدیده شده باشد. این مسئله فرضیه‌های دیگر درباره توقف تشکیل ستاره را تقویت می‌کند.
مطالعه کهکشان‌های کوتوله‌ای مانند این سه‌گانه، می‌تواند به ما کمک کند تا پیوندهایی میان ساختار کنونی تمام کهکشان‌ها و اولین ساختارهای کیهانی را برقرار کنیم.
آینده اکتشاف کهکشان‌های کوتوله
دانشمندان قصد دارند کهکشان‌های بیشتری از نوع «شهر ارواح» را جستجو کنند. با بهره‌گیری از ابزارهای یادگیری ماشینی، تیم پژوهشی امیدوار است فرایند کشف را به‌صورت خودکار و سریع‌تر انجام دهد.
محققان بر این باورند که با درک کهکشان‌های کوتوله، می‌توانیم اسرار جهان اولیه را رمزگشایی کنیم.
کشف کهکشان‌های کوتوله Sculptor تنها آغاز یک تلاش گسترده‌تر برای یافتن این ساختارهای کیهانی گریزان است.
با پیشرفت فناوری، پژوهشگران به استفاده از نسل بعدی تلسکوپ‌ها امیدوارند که بتوانند آسمان را با دقت و عمق بی‌سابقه‌ای بررسی کنند.
این تلسکوپ‌ها در کنار الگوریتم‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی، به دانشمندان این امکان را می‌دهند که مقادیر عظیمی از داده‌های کیهانی را به‌صورت کارآمدتری بررسی کرده و شاید هزاران کهکشان کوتوله فوق‌العاده کم‌نور را که تاکنون پنهان مانده‌اند، شناسایی کنند.
مطالعه این کهکشان‌ها می‌تواند تأثیرات عمیقی بر درک ما از ماده تاریک داشته باشد، ماده‌ای مرموز که بخش قابل‌توجهی از جهان را تشکیل می‌دهد.
گمان می‌رود که کهکشان‌های کوتوله از ماده تاریک غنی باشند و تحلیل دقیق آن‌ها می‌تواند سرنخ‌های حیاتی درباره توزیع و رفتار این ماده در سراسر کیهان ارائه دهد.
در نهایت، اکتشاف مداوم این کهکشان‌های «شهر ارواح» می‌تواند درک ما از شکل‌گیری کهکشان‌ها و نیروهای بنیادینی که بر جهان حاکم هستند را دگرگون کند.
