انتشار اولین داده‌های یُکلید، نوری تازه بر تکامل کهکشان‌ها
تلسکوپ فضایی یُکلید آژانس فضایی اروپا (ESA) کمی بیش از یک سال در فضا حضور دارد و به بررسی برخی از عمیق‌ترین رازهای کیهان می‌پردازد. با مشاهده ساختارهای کیهانی تا فاصله‌ای حدود ۱۰ میلیارد سال نوری، این رصدخانه قصد دارد تکامل کائنات را ترسیم کند، تأثیر انرژی تاریک را محدود سازد و شکل‌شناسی کهکشان‌ها را مطالعه نماید. از منظر کهکشانی، یُکلید سعی دارد به سؤال «چرا کائنات این‌چنان تنوعی از کهکشان‌ها با اندازه، شکل و رنگ‌های مختلف دارد؟» پاسخ دهد.
ستاره‌شناسان مدت‌ها است که می‌پرسند آیا شکل‌شناسی کهکشان‌های مختلف به‌هم پیوسته است و چه مکانیسم‌های تکاملی در این زمینه نقش دارند. از زمان انتشار سریع داده 1 (Q1)، اخترشناسان اکنون فهرستی از بیش از یک میلیون کهکشان بزرگ در اختیار دارند که می‌تواند به پاسخ این سؤال‌ها کمک کند. همراه با همکارانشان، مکسیمیلیان فابریکسیوس و روبِرتو سَگلیا از مؤسسه ماکس‌پلانک فیزیک فراز‌سیاره‌ای (MPE)، تحقیقی انجام دادند که پدیده‌های نجومی غیرعادی‌ای را شناسایی کرد که نور تازه‌ای بر چگونگی تکامل کهکشان‌ها در کیهان می‌تابانند.
یک قرن مطالعات کهکشانی، ستاره‌شناسان را با تنوع وسیع کهکشان‌ها در کائنات آشنا کرده است و منجر به ایجاد سامانه‌های طبقه‌بندی همچون توالی هابل (به‌نام «چنگال شکل‌شناسی») شده است. این سامانه کهکشان‌ها را بر مبنای شکل‌شناسی به چهار نوع: بیضوی، عدسی‑شکل، مارپیچی و نامنظم تقسیم می‌کند. هم‌زمان، دانشمندان از تقسیمات دیگری مانند دورف، فعال و «غبارآلود» برای توصیف رنگ و ترکیب شیمیایی آن‌ها استفاده می‌کنند. بر پایه این سامانه، کهکشان‌ها زندگی خود را به‌عنوان سیستم‌های دیسکی، آبی و ستاره‌ساز آغاز می‌کنند و به مارپیچی‌ها تبدیل می‌شوند و در نهایت با دیگران ادغام می‌گردند تا کهکشان‌های بیضوی شکل بگیرند.
به‌محض اینکه ذخایر گاز و غبار ستاره‌ساز آن‌ها تمام شود و ستارگان بزرگتر از دنباله اصلی خود خارج شده و به کوتوله‌های سرخ تبدیل شوند، کهکشان‌ها تاریک‌تر، سرخ‌تر و غبارآلودتر می‌شوند. شناسایی این که چگونه کهکشان‌ها این فرآیند تکاملی را طی می‌کنند و محیطشان (تک‌تنها یا در خوشه‌های بزرگ) چه تأثیری بر شکل و سرنوشت نهایی آن‌ها دارد، هنوز پاسخی نیافته است. با تشکر از میدان دید وسیع و اپتیک‌های تیز یُکلید (که با مشارکت‌های قابل‌توجهی از MPE ساخته شده‌اند) (https://www.mpe.mpg.de/7756075/news20210929)، این تلسکوپ فضایی توانست در تنها یک سال نخست، بیش از ۱٫۲ میلیون کهکشان بزرگ را با عمق و وضوح استثنایی تصویربرداری کند.
*«چنگال شکل‌شناسی» طبقه‌بندی کهکشان‌ها، بازتولید شده با استفاده از تصاویر با وضوح بالا از یُکلید در انتشار داده Q1. © ESA/یُکلید/کنسرسیوم یُکلید/ناسا، نمودار توسط J.-C. Cuillandre، L. Quilley، F. Marleau*
اگرچه انتشار Q1 تنها حدود ۶۳ درجهٔ مربع از تصاویر و فهرست‌ها (تقریباً ۰٫۵٪ از مجموع داده‌هایی که مأموریت شش‌ساله فراهم خواهد کرد) را شامل می‌شود، این داده‌ها پیش از این امکان‌پذیر ساختند دامنه‌ای شگفت‌انگیز از مطالعات را که توانمندی‌های یُکلید را به نمایش گذاشتند و پدیده‌های نجومی نادری را آشکار ساختند. هنگام بررسی داده‌های Q1، فابریکسیوس و روبِرتو سَگلیا صدها کهکشان اولیه‌نوع را شناسایی کردند که هسته‌های ثانویه نشان می‌دادند؛ این هسته‌ها می‌توانند بذرهای آیندهٔ دو‌ستاره‌های سیاه‌چاله عظیم‌جرم (SMBH) باشند. فابریکسیوس در بیانیه مطبوعاتی MPE گفت:
یُکلید ترکیبی بی‌سابقه از وضوح و پوشش آسمانی ارائه می‌دهد — این تلسکوپ تمام آسمان فراکهکشانی را نقشه‌برداری خواهد کرد. برای اولین بار می‌توانیم به‌صورت سیستمی مطالعه کنیم که چگونه شکل‌ها و ساختارهای مرکزی کهکشان‌ها با تاریخچهٔ شکل‌گیری آن‌ها در مقیاس‌های کاملاً کیهانی ارتباط دارد.
سنگین‌ترین سیاه‌چاله‌ها در مرکز کهکشان‌های بیضوی عظیم قرار دارند و تصور می‌شود عمدتاً از طریق ادغام با سیاه‌چاله‌های بزرگ‌جرم دیگر رشد می‌کنند. با شناسایی و تجزیه‌وتحلیل هسته‌های ثانویه، یُکلید ما را قادر می‌سازد تا بررسی کنیم که چگونه این سیاه‌چاله‌های عظیم به رشد ادامه می‌دهند — و این رشد چگونه بر کهکشان‌های میزبانی آن‌ها تأثیر می‌گذارد.
در مطالعه‌ای دیگر که توسط همکاری یُکلید رهبری می‌شود و به‌همتا توسط دکتر کریستوف سُلدر (پست‌داکتوری در MPE) هدایت می‌شود، اخترشناسان جمعیتی نادر از ۶۵ کهکشان با خطوط انتشار با یونیزاسیون بالا شناسایی کردند. این نشانه‌ها معمولاً به پدیده‌های افراطی نظیر هسته‌های فعال کهکشانی (کوازارها)، بادهای ستاره‌ای قوی (جبهه‌های شوک) و ستارگان عظیم‌جرم که لایه‌های بیرونی خود را از دست داده‌اند (ستارگان ولف‑ریه) مرتبط هستند. این کشفیات و دیگر یافته‌های منتشر شده توسط کنسرسیوم یُکلید، بینش‌های حیاتی دربارهٔ چگونگی ترکیب کهکشان‌ها، مکانیزم‌های بازخورد انرژی‌زا و عوامل دیگر شکل‌دهندهٔ تکامل آن‌ها فراهم می‌سازند.
به‌دلیل حساسیت بالای خود، یُکلید همچنین نشان می‌دهد که رایج‌ترین نوع کهکشان‌ها در کائنات، کهکشان‌های کوتوله (دورف) هستند؛ که معمولاً به‌دلیل کم‌روشنی‌شان برای مطالعهٔ دقیق قابل‌دسترس نبوده‌اند. درک رایج این است که کهکشان‌های مارپیچی بزرگ از ادغام کهکشان‌های کوتوله شکل می‌گیرند؛ امری که توسط تعامل راه شیاب (کهکشان راه شیری) با همسایگان نزدیک و کوچک‌اش — ابرهای مگلس کوچک و بزرگ (SMC/LMC) و کهکشان کوتولهٔ سگ‌ماجور نشان داده شده است. یُکلید در حال حاضر اطلاعات جذابی دربارهٔ این ساختارها افشا می‌کند، از جمله شکل‌شناسی آن‌ها (۵۸٪ بیضوی، ۴۲٪ نامنظم) و حضور هسته‌های آبی فشرده یا خوشه‌های باقلا در برخی.
پس از اتمام مأموریت شش‌سالهٔ یُکلید، انتظار می‌رود که اطلاعات بسیار بیشتری دربارهٔ دینامیک‌های شکل‌گیری کهکشان‌ها آشکار شود، از جمله چگونگی تولد ستارگان جدید، تعاملات و تصادم‌های کهکشانی، و نحوهٔ شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها و تأثیر آن‌ها بر فرایندهای ستاره‌ساز.
مطالعهٔ بیشتر: MPE