کشف دورترین کهکشان توسط تلسکوپ جیمزوب

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، دورترین کهکشان از زمین با نام JADES-GS-z14-0،  به 290 میلیون سال پس از انفجار بزرگ (بیگ‌بنگ) تعلق دارد و حداقل 100 میلیون سال زودتر از کهکشانی که قبلا کشف شده بود، وجود داشته است.
به گفته کیهان‌شناسان، بیگ‌بنگ که تصور می‌شود سرآغاز کیهان ما بوده،  ۱۳.۷ میلیارد سال پیش رخ داده است. به هر میزان که به دورترین نقاط کیهان نگاه می‌کنیم در حال تماشای گذشته عالم تا لحظات نزدیک به تولد آن هستیم. بنابراین نوری که جیمزوب از این کهکشان اولیه دیده است، 13.5 میلیارد سال در راه بوده تا به ما برسد.
کشف این کهکشان قسمتی از برنامه «بررسی فراکهکشانی پیشرفته تلسکوپ فضایی جیمز وب» (JADES) است که در پژوهش‌های «طلوع کیهانی» استفاده می‌شود.هدف این برنامه بررسی دقیق تکامل ستارگان، گازها و سیاهچاله ها در کهکشان‌های اولیه است، زمانی که کیهان بسیار جوان بوده است.

اما این کهکشان اولیه، تنها نیست. این کهکشان به همراه کهکشان دیگری به نام JADES-GS-z14-1  کشف شد که تقریباً در همین فاصله واقع است و در رتبه‌بندی کهکشان‌های اولیه عالم در جایگاه دوم قرار دارد. کهکشان JADES-GS-z14-0  خصوصیات منحصر به فردی دارد. این کهکشان اولیه با ابعادی در حدود 1600 سال نوری، از نظر بزرگی و درخشندگی قابل توجه است.
اندازه کهکشان به وضوح ثابت می‌کند که بخش اعظمی از نورآن توسط ستارگان جوان  و داغ تولید می‌شود، نه از نوری که در اطراف یک سیاهچاله کلان‌جرم متمرکز شده باشد. نور این کهکشان باستانی قرمز است، بنابراین ابرهایی از گاز و غبار اطراف ستاره‌ها را فراگرفته‌اند.

درخشندگی زیادJADES-GS-z14-0  و این واقعیت که نورش توسط ستارگان جوان ایجاد شده به این معنی است که این کهکشان برجسته‌ترین شواهد شکل‌گیری سریع کهکشان‌های بزرگ و عظیم در کیهان اولیه کشف شده نشان می دهد.

ابزارهای پیشرفته جیمزوب به محققان این امکان را می‌دهد که تعداد بیشتری از کهکشان‌های اولیه را در جهانی که هنوز بسیار جوان بوده پیدا کنند. این فرصتی شگفت‌انگیز برای مطالعه چگونگی آغاز تولد کهکشان‌ها است.

رصد نور قرمز توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب برای کشف کهکشان‌های اولیه

جیمزوب به لطف حساسیت بالای ابزارهای مادون قرمز، به ویژه تصویرگر اصل‌اش دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam)، قادر به کشف کهکشان‌های اولیه است.  نور به همراه طیف وسیعی از طول موج‌های مشابه نور کهکشان‌هایی که به کهکشان راه‌شیری نزدیک تر هستند، کهکشان‌های اولیه مربوط به زمان طلوع کیهانی را ترک می‌کند. نور مسیر زیادی برای رسیدن به ما می‌پیماید و این سفر طولانی، منجر به انتقال سرخ می‌شود. پدیده انتقال به سرخ زمانی رخ می‌دهد که نور اجسام دور در فضا به دلیل انبساط فضا به انتهای قرمز طیف نور منتقل می‌شوند. هرچه انتقال به سرخ بیشتر باشد، جسم دورتر است.

طبق رصدهای صورت گرفته، کهکشان JADES-GS-z14-0 دارای انتقال به سرخ z = 14.32  است، در حالی که انتقال به سرخ دورترین کهکشانی که قبلا توسط جیمزوب کشف شده بود (JADES-GS-z13-0) 13.2  است. کهکشان قبلی 400 میلیون سال پس از انفجار بزرگ تشکیل شده بود. با تصویر اخیر، جیمزوب رکورد قبلی خود را شکست و به زمانی در گذشته‌های دورتر سفر کرد.

شگفتی‌های کهکشان JADES-GS-z14-0  

این کهکشان زمستان گذشته کشف و خبر آن اوایل خرداد اعلام شد. این جرم در صورت فلکی کوره قرار دارد و در حال حاضر نزدیکترین جرم به لحظه پیدایش عالم است.
رصد این جرم آسمانی، در طی 5 روز صورت گرفته است. رصدها نشان داد این کهکشان بزرگتر و درخشانتر از چیزی است که تصور می‌شد. همچنین نور این کهکشان قرمزتر از حد انتظار است. زیرا نور JADES-GS-z14-0 توسط گرد و غبار درون آن «قرمز» شده، به عناصر سازنده ستارگان تبدیل شده و به بزرگتر شدن این کهکشان کمک می‌کند.
با وجود اینکه این کهکشان جرمی جوان است اما عنصر اکسیژن نیز در آن شناسایی شده است  که به محققان می‌گوید کهکشان به پختگی رسیده است. ستارگان در طی واکنش‌های هسته‌ای عناصر سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم تولید می‌کنند، سپس این عناصر با انفجار ستاره‌ها در کهکشان‌ها توزیع می‌شوند. مشاهده اکسیژن در JADES-GS-z14-0 شاهدی است بر اینکه که در این کهکشان اولیه، نسلی از ستاره‌ها قبلاً زندگی کرده و مرده‌اند. این سطح از پیچیدگی در چنین کهکشان اولیه‌ای، مدل‌های فعلی شکل‌گیری کهکشان‌ها را به چالش می‌کشد.

جیمز وب قادر بود این کهکشان را حتی اگر ده مرتبه کم نورتر بود رصد کند. بنابراین می‌توان گفت که ما می‌توانیم نمونه‌های دیگری حتی از مراحل اولیه‌تر شکل گیری کیهان در ۲۰۰ میلیون سال اولیه و شاید قبلتر از آن را، مشاهده کنیم. تلسکوپ فضایی جیمز وب با هزینه ۱۰ میلیارد دلار ساخته و در سال ۲۰۲۱ در فضا مستقر شد. این تلسکوپ پروژه مشترک سازمان‌های فضایی آمریکا، اروپا و کاناداست.

ترجمه از مریم فخیمی