هابل کهکشانی مملو از نور «ممنوعه» را رصد کرد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از فیزیک او آر جی، تصویر دورانی بالا کهکشانی مارپیچی و درخشان به نام «ام‌سی‌جی-۰۱-۲۴-۰۱۴» (MCG-۰۱-۲۴-۰۱۴) را نشان می‌دهد که در فاصلۀ حدود ۲۷۵ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد. کهکشان «ام‌سی‌جی-۰۱-۲۴-۰۱۴» علاوه بر این که نمونۀ خوبی از کهکشان مارپیچی است، یک هستۀ بسیار پرانرژی نیز دارد که با نام هسته فعال کهکشانی (active galactic nucleus) شناخته می‌شود و در دستۀ کهکشان‌های «سیفرت نوع ۲» (Type-۲ Seyfert) قرار می‌گیرد.

یکی از معمول‌ترین انواع هسته‌های فعال کهکشانی و اختروش‌ها (quasars) در کهکشان‌های سیفرت وجود دارد. با اینکه طبقه‌بندی دقیق هسته‌های فعال کهکشانی کار بسیار ظریفی است، ولی کهکشان‌های سیفرت نسبتاً نزدیک هستند و معمولاً هسته‌های فعال کهکشانی آن‌ها به اندازۀ خودشان نورانی نیست؛ در مقابل اختروش‌ها هسته‌های فعال کهکشانی بسیار دوردستی هستند که نور بسیار زیادی دارند و از کهکشان‌هایشان درخشان‌ترند.

انواع دیگری از کهکشان‌های سیفرت و اختروش‌ها نیز وجود دارد. در مورد کهکشان‌های سیفرت، گونه‌های معمول نوع ۱ و نوع ۲ هستند.

ستاره‌شناسان این کهکشان‌ها را از روی طیف‌هایشان از هم تمیز می‌دهند، یعنی از روی الگویی که وقتی نور به طول موج‌های تشکیل دهنده‌اش تقسیم شود، به وجود می‌آید. خطوط طیفی که کهکشان‌های سیفرت نوع ۲ از خود ساطع می‌کنند، با خطوط انتشار طیف «ممنوعه» مرتبط است. برای فهم اینکه چرا نور ساطع شده از یک کهکشان ممکن است «ممنوعه» باشد، باید بدانیم که طیف‌ها در وهله اول چرا وجود دارند.

شکل طیف‌ها به این دلیل است که اتم‌ها و مولکول‌ها نور را در طول موج‌های خاصی جذب و منتشر می‌کنند. دلیل این امر فیزیک کوانتومی است: الکترون‌ها (ذرات ریزی که به دور هستۀ اتم‌ها و مولکول‌ها می‌چرخند) فقط می‌توانند در سطح انرژی‌های بسیار خاصی وجود داشته باشند و بنابراین الکترون‌ها فقط می‌توانند مقادیر بسیار خاصی از انرژی را از دست بدهند یا به دست آورند. این مقادیر بسیار خاص انرژی با طول موج‌های نوری که جذب یا گسیل می‌شود هماهنگ است.

بر اساس برخی قوانین فیزیک کوانتومی، خطوط انتشار ممنوعه نباید وجود داشته باشند. با این همه، فیزیک کوانتومی پیچیده است و برخی از قوانین آن در شرایط آزمایشگاهی و بر روی زمین ساخته شده‌اند. بر اساس این قوانین، چنین شکل‌هایی از انتشار «ممنوع» است. به بیان دیگر، این شکل‌های انتشار آنچنان نامحتمل است که معمولاً نادیده گرفته می‌شوند. اما در فضا، در میانۀ هسته‌ای کیهانی با سطح انرژی بسیار بالا، هیچ یک از این فرضیه‌ها پابرجا نمی‌مانند و نور «ممنوعه» فرصت می‌یابد بدرخشد و به سوی ما فوران کند.