تلسکوپ جیمز وب، دورترین کهکشان جهان را پیدا کرد
ارسال شده توسط: علیرضا نوریان 02 خرداد 1404 ساعت 13:07
دورترین کهکشان جهان توسط تلسکوپ جیمز وب پیدا شد. این کشف هیجان‌انگیز، تصورات قبلی دانشمندان درباره کهکشان‌های باستانی را دگرگون کرده است.
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) بار دیگر در مأموریت خود به خوبی درخشیده است. این تلسکوپ قدرتمند پیش از این نیز وجود کهکشان‌های بسیار درخشانی را در فاصله تنها چند صد میلیون سال پس از بیگ بنگ آشکار کرده بود.
کشف دورترین کهکشان جهان
اکنون تلسکوپ جیمز وب توانسته کهکشانی را تنها 280 میلیون سال پس از بیگ بنگ رصد کند. این کهکشان، دورترین کهکشان شناسایی شده تا به امروز به شمار می‌رود. قبل از JWST، تلسکوپ‌های فروسرخ با آینه‌هایی به اندازه کافی بزرگ برای رصد نور کهکشان‌های اولیه وجود نداشتند.
در حالی که هابل قادر به دیدن نور نزدیک به فروسرخ است، اما تنها آینه‌ای به قطر 2.4 متر دارد و تنها یک کهکشان را از 500 میلیون سال ابتدایی عمر جهان کشف کرد. تلسکوپ فضایی اسپیتزر یک تلسکوپ مخصوص فروسرخ بود، اما آینه آن تنها 85 سانتی‌متر قطر داشت. نه تنها JWST آینه‌ای بسیار بزرگ‌تر دارد، بلکه فناوری آشکارسازهای آن نیز بسیار پیشرفته هستند.
یکی از اهداف اصلی علمی JWST، بررسی شکل‌گیری کهکشان‌هاست. برای درک نحوه تشکیل و تکامل کهکشان‌ها، باید کهکشان‌های اولیه جهان را مشاهده کنیم. در عرض چند هفته پس از شروع رصدها، این تلسکوپ تعداد زیادی کهکشان درخشان را با انتقال به سرخ بیش از z=10 کشف کرد.
نویسندگان در مقاله جدید می‌نویسند: «این کشف غیرمنتظره جامعه علمی را به وجد آورده و سؤالات اساسی را در مورد شکل‌گیری کهکشان‌ها در اولین 500 میلیون سال کیهان مطرح کرده است.»JWST به طور مداوم افق رصدی ما را به عقب رانده است و این جدیدترین کشف نشان می‌دهد که شاید هنوز به حد نهایی خود نرسیده باشد.
کهکشان تازه کشف شده، MoM-z14 نام دارد و نتیجه بررسی بررسی طیف‌سنجی برای تأیید کهکشان‌های کاندید با انتقال به سرخ بالا است. این کشف شگفت‌انگیز است، چراکه اخترشناسان انتظار داشتند تعداد بسیار کمی کهکشان در چنین انتقال به سرخ بالایی پیدا کنند.
این کشف در مقاله‌ای با عنوان «یک معجزه کیهانی: کهکشانی فوق‌العاده درخشان در zspec = 14.44 تأیید شده با JWST» ارائه شده است. نویسنده اصلی، روهان نایدو از مؤسسه اخترفیزیک و تحقیقات فضایی کاولی MIT است. این مقاله هم‌اکنون در arXiv.org قابل دسترس است.
بیشتر بخوانید
نویسندگان می‌نویسند: «JWST تعداد خیره‌کننده‌ای از کهکشان‌های درخشان را در زمان‌های بسیار اولیه، z > 10، جایی که انتظار می‌رفت چنین منابعی اندک باشند، آشکار کرده است. با انتقال به سرخ z = 14.4، این کهکشان مرز رصدی را به تنها 280 میلیون سال پس از مهبانگ گسترش می‌دهد.
آنها اشاره می‌کنند که JWST کهکشان‌های درخشان بسیار بیشتری را بین z = 14 و 15 کشف کرده است. این پژوهش صرفاً یک کنجکاوی دیگر نیست، بلکه بررسی طیف‌سنجی نتایج جالبی را در رابطه با موضوع شکل‌گیری کهکشان‌ها آشکار می‌کند.
نسبت نیتروژن به کربن این کهکشان بالاتر از آنچه در خورشید مشاهده می‌شود، است. ترکیب شیمیایی آن به خوشه‌های کروی باستانی مرتبط با کهکشان راه شیری شباهت دارد. این بدان معناست که ستارگان در این کهکشان و ستارگان در خوشه‌های کروی در محیط‌های مشابه با هسته‌زایی و آلودگی فلزی مشابه از ستارگان قبلی تشکیل شده‌اند.
الگوی شکل‌گیری کهکشان‌های باستانی
نویسندگان می‌نویسند: «از آنجا که این الگوی فراوانی در میان کهن‌ترین ستارگان متولد شده در کهکشان راه شیری نیز رایج است، ما ممکن است مستقیماً شاهد تشکیل چنین ستارگانی در خوشه‌های متراکم باشیم که تکامل کهکشان را در سراسر زمان کیهانی به هم متصل می‌کند.»
به نظر می‌رسد دو ریخت‌شناسی برای این کهکشان‌های درخشان باستانی وجود دارد: منبع نقطه‌ای و گسترده. ارتباط بین ریخت‌شناسی آنها و شیمی‌شان، یک پیوند بالقوه دیگر در تکامل کهکشان‌ها است. نویسندگان می‌نویسند: «این تفاوت‌های ریخت‌شناسی در الگوهای فراوانی شیمیایی منعکس شده‌اند که نشان‌دهنده ارتباط عمیق‌تر بین ریخت‌شناسی و مسیرهای تکاملی است.»
در حالیکه JWST کهکشان‌های باستانی درخشان بیشتری را کشف می‌کند، دسته‌ای از اجرام که انتشاردهنده قوی نیتروژن هستند، نیز آشکار شده‌اند. MoM-z14 می‌تواند از جمله اجرام با بالاترین غلظت نیتروژن باشد که JWST تاکنون کشف کرده است.
نویسندگان توضیح می‌دهند: «این کشف شواهد بیشتری برای دوگانگی اندازه-شیمی در z > 10 ارائه می‌دهد که در آن منابع گسترده تمایل به نیتروژن ضعیف دارند در حالی که منابع فشرده منتشرکننده‌های قوی N هستند.»
نویسندگان در نتیجه‌گیری خود می‌نویسند: «ما MoM-z14 و منتشرکننده‌های N را از طریق باستان‌شناسی کهکشانی تفسیر می‌کنیم و الگوهای فراوانی آنها را به کهن‌ترین ستارگان متولد شده در کهکشان راه شیری در z ≳ 4 و همچنین به خوشه‌های کروی مرتبط می‌سازیم.»
محققان نتیجه‌گیری می‌کنند: «JWST قرار است مجموعه‌ای از گسترش‌های بزرگ مرز کیهانی را به پیش ببرد، انتقال به سرخ‌های غیرقابل تصور قبلی که به دوران اولین ستارگان نزدیک می‌شوند، دیگر دور به نظر نمی‌رسند.»
