تلسکوپ جیمزوب کهکشان‌هایی را کشف کرده که فقط ۲۰۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ شکل گرفته‌اند

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، مجموعه‌ای از کهکشان‌های احتمالی را کشف کرده که ممکن است ازجمله اولین کهکشان‌های پدید‌آمده در جهان باشند.

کد خبر: ۳۰۵۶۵۳

تاریخ : ۲۵ آذر ۱۴۰۳ - ۱۷:۱۹

نوشته

به گزارش شهرآرانیوز؛ پنج کاندید کهکشانی کشف‌شده با تلسکوپ فضایی جیمز وب، فقط ۲۰۰ میلیون سال پس از آغاز حیات جهان شکل گرفتند و ممکن است تعداد زیادی از آنها موجود باشد.این پنج کاندید کهکشانی که در فاصله‌ی ۱۳٫۶ میلیارد سال نوری یا ۲۰۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ قرار دارند، احتمالا از اولین کهکشان‌هایی هستند که در جهان باستانی شکل گرفتند.

اگر کهکشان‌های یادشده با رصد‌های بعدی تأیید شوند، ستاره‌شناس‌ها فرصت می‌یابند تا بهترین نظریه‌های خود در مورد شکل‌گیری کهکشان را آزمایش کنند و اطلاعاتی منحصر‌به‌فرد درباره‌ی چگونگی ادغام مواد برای اولین‌بار در کیهان به‌دست آورند. یافته‌های پژوهشگر‌ها ۲۶ نوامبر در پایگاه پیش‌انتشار آرکایو منتشر شد؛ درنتیجه هنوز مورد داوری همتا قرار نگرفته است. پژوهشگر‌ها در مقاله‌ی خود می‌نویسند:

براساس الگوی استاندارد شکل‌گیری ساختار، همان نوسان‌های آغازینی که باعث ظهور نقاط داغ و سرد در تابش پس‌زمینه‌ی کیهانی (CMB) شدند، درنهایت رشد می‌کنند، دچار فروپاشی می‌شوند و اولین کهکشان‌ها را در سپیده‌دم کیهانی شکل می‌دهند و آغازگر عصر اولین نور خواهند بود. این کهکشان‌های آغازین برای چند دهه خارج از محدوده‌ی رصدی ما بودند؛ اما جیمز وب وضعیت را تغییر داد.

{$sepehr_key_97065}

کیهان‌شناس‌ها قبلا تخمین می‌زدند که اولین توده‌های ستاره‌ها تنها چند صد میلیون سال پس از بیگ‌بنگ ادغام شدند و کهکشان‌ها را شکل دادند. سپس فقط یک تا دو میلیارد سال پس از آغاز حیات جهان، این پیش‌کهکشان‌های اولیه به بلوغ رسیدند و کهکشان‌های کوتوله‌ای را شکل دادند که با بلعیدن یکدیگر به کهکشانی مثل راه شیری تبدیل شدند.

با‌این‌حال تعیین زمان‌بندی دقیق فرآیند شکل‌گیری کهکشان‌ها و سرعت اولین گام‌ها چالش‌برانگیز است؛ زیرا نور این کهکشان‌ها بسیار ضعیف است و انبساط جهان به شکل چشمگیری طول موج‌های آنها را به سمت طیف فروسرخ سوق داده است؛ پدیده‌ای که با عنوان «انتقال به سرخ» شناخته می‌شود.

تلسکوپ فضایی جیمز وب برخلاف تلسکوپ هابل می‌تواند با رصد طیف فروسرخ، به اولین مراحل جهان دسترسی پیدا کند؛ اما نور دریافتی از اولین دوره‌های جهان همچنان به قدری ضعیف است که به‌تنهایی نمی‌توان آنها را تشخیص داد.

پژوهشگر‌های مسئول رصد‌ها (که به‌عنوان بخشی از پروژه‌ای به نام GLIMPSE انجام شدند)، برای حل مشکل از پدیده‌ای به نام همگرایی گرانشی استفاده کردند تا نور دوردست اولین کهکشان‌ها را بزرگنمایی کنند. همان‌طور که اینشتین در نظریه نسبیت عام می‌گوید، گرانش عامل خمیدگی و انحنای فضا زمان در حضور ماده و انرژی است. این فضای خمیده به‌نوبه‌ی خود چگونگی حرکت ماده و انرژی را تعیین می‌کند.

به‌این‌ترتیب گرچه نور در خط مستقیم حرکت می‌کند، می‌تواند توسط گرانش خمیده و بزرگنمایی شود. در این مورد، کهکشان Abell S۱۰۶۳ بین منطقه‌ی انتخاب‌شده برای مطالعه و منظومه شمسی ما قرار دارد و نور کهکشان آغازین را به گونه‌ای متمرکز می‌کند تا بتوان آن را با تلسکوپ رصد کرد. ستاره‌شناس‌ها با نشانه‌گرفتن جیمز وب به سمت این فضای خمیده و جمع‌آوری پرتو‌های نوری که از پشت به آن می‌تابد، اولین بارقه‌های ضعیف کهکشان‌های آغازین را ثبت کردند.

در صورت تأیید با پژوهش‌های آینده، کهکشان‌های کاندید به اندازه‌ی ۹۰ میلیون سال قدیمی‌تر از قدیمی‌ترین کهکشان تاییدشده به نام JADES-GS-z۱۴-۰ خواهند بود. این حقیقت که تمام این کهکشان‌ها در یک بخش از آسمان قرار دارند نشان می‌دهد ممکن است تعداد بیشتری از آنها وجود داشته باشند.

بنابراین، چگونه کهکشان‌ها با سرعت بسیار بالایی شکل گرفته‌اند؟ پاسخ این راز کیهانی همچنان نامشخص است؛ اما بعید است که کشف معمای کهکشان‌های آغازین، درک ما از کیهان‌شناسی را زیر سوال ببرد. درعوض، ستاره‌شناس‌ها درحال بررسی توضیحاتی هستند که شامل ظهور زودتر از پیش‌بینی سیاه‌چاله‌های غول‌پیکر، بازخورد حاصل از انفجار‌های ابرنواختر یا حتی نقش انرژی تاریک در شکل‌گیری سریع ستاره‌ها است.

منبع: زومیت