کهکشان‌هایی که جیمزوب دیده احتمالا در زمان حال وجود ندارند!

تصاویر جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) کهکشان‌های بسیار بزرگی را در کیهان اولیه شکار کرده است که حجم این کهکشان‌ها بیشتر از آن چیزی است که برای این مقطع زمانی انتظار می‌رفت و عملا نباید وجود داشته باشند.

مجموعه‌ای از مشاهدات جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) جمعیتی از کهکشان‌های عظیم را نشان می‌دهد که ۵۰۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ شکل گرفته‌اند.

این تصاویر توانایی خیره کننده این تلسکوپ شگفت انگیز را برای خیره شدن به گذشته باستانی جهان با ابزار‌های مادون قرمز پیشرفته خود نشان می‌دهد. این ابزار همچنین به تعداد روزافزون کهکشان‌های مشاهده شده توسط این رصدخانه فضایی ۱۰ میلیارد دلاری اضافه می‌کنند.

ستاره شناسان می‌گویند هیچ کس انتظار آن‌ها را نداشت. قرار نبود آن‌ها آنجا باشند و اکنون هیچ‌کس نمی‌تواند توضیح دهد که آن‌ها چگونه شکل گرفته‌اند.

در این مشاهدات جدید به نظر می‌رسد کهکشان‌هایی تقریباً به جرم کهکشان راه شیری و پر از ستارگان سرخ بالغ در تصاویر میدان عمیقی که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب در کمپین رصد اولیه آن به دست آمده است، پراکنده شده‌اند که موجب شگفتی و سر درد اخترشناسان شده‌اند.

این کهکشان‌ها که در مطالعه‌ای جدید بر اساس اولین انتشار داده‌های جیمز وب توصیف شده‌اند، آنقدر دور هستند که تنها به صورت نقاط قرمز ریز در نگاه این تلسکوپ قدرتمند ظاهر شده‌اند.

/

ستاره شناسان با تجزیه و تحلیل نور ساطع شده از این کهکشان‌ها دریافتند که در حال مشاهده آن‌ها در دوران کودکی جهان ما یعنی زمانی که جهان هستی تنها ۵۰۰ هزار تا ۷۰۰ هزار سال از مه‌بانگ گذشته بوده، هستند.

چنین کهکشان‌های اولیه‌ای به خودی خود تعجب آور نیستند. اخترشناسان انتظار داشتند که اولین خوشه‌های ستاره‌ای اندکی پس از خروج کیهان از دوران به اصطلاح تاریک، یعنی ۴۰۰ هزار سال آغازین، زمانی که تنها مه غلیظی از اتم‌های هیدروژن در فضا نفوذ کرد، پدید آمده باشند.

اما کهکشان‌های یافت شده در تصاویر جدید جیمز وب به‌طور تکان‌دهنده‌ای بزرگ به نظر می‌رسند و ستاره‌های موجود در آن‌ها بیش از حد قدیمی هستند.

این یافته‌های جدید با ایده‌های موجود در مورد چگونگی ظهور و تکامل جهان در سال‌های اولیه‌اش در تضاد است و با مشاهدات قبلی انجام شده توسط تلسکوپ فضایی هابل مطابقت ندارد.

این تصاویر جدید که به تازگی در مقاله جدیدی در مجله نیچر منتشر شده است، بینش جدیدی را در مورد شکل‌گیری اولین کهکشان‌ها به وجود می‌آورد.

در بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران آمده است: این کهکشان‌ها بیش از آن چیزی هستند که در این نقطه اولیه از زمان انتظار می‌رفت. کهکشان‌های پرجرم با جرم ستاره‌ای ۱۰۰ میلیارد برابر خورشید در حال جابه‌جایی به طیف سرخ شناسایی شده‌اند.

انتقال به طیف سرخ به معنی این است که هر چه یک تصویر قرمزتر باشد، فاصله جرم از منظومه شمسی بیشتر است.

محققان در این مطالعه جدید به جستجوی کهکشان‌های عظیم در ۷۵۰ میلیون سال اول پس از مه‌بانگ پرداختند. آن‌ها برای انجام این کار، کاندیدا‌های سرخی را که توسط جیمز وب مشاهده شده بودند، انتخاب کردند.

در نهایت آن‌ها شش کهکشان پرجرم با جرمی تا ۱۰ میلیارد برابر خورشید خودمان را شناسایی کردند، از جمله یکی که به عقیده آن‌ها ممکن است جرم ستاره‌ای برابر با ۱۰۰ میلیارد برابر خورشید داشته باشد. این مقدار بسیار فراتر از مقادیر مورد انتظار بود.

محققان نوشتند: اگر این یافته‌ها با طیف‌سنجی تأیید شوند، شواهدی ارائه می‌دهند که نشان می‌دهد کهکشان‌ها در اوایل تاریخ کیهان سریع‌تر از حد انتظار به وجود آمده و رشد کرده‌اند.

دانشمندان می‌گویند، ستاره‌های جوان به طور کلی به رنگ آبی روشن می‌درخشند و با افزایش سن، با سوزاندن سوخت خود و سرد شدن، درخشش قرمزتری پیدا می‌کنند. ما در کهکشان‌های باستانی که جیمز وب برای شناسایی آن‌ها ساخته شده است، انتظار دیدن ستاره‌های قرمز قدیمی را نداشتیم. همچنین انتظار نداشتیم کهکشان‌هایی با جرم بیشتر از شاید یک میلیارد برابر خورشید بیابیم، اما نقاط قرمز رنگی که در تصاویر عمیق جیمز وب آشکار شده‌اند، ۵۰ برابر بزرگ‌تر از آن به نظر می‌رسند.

مشاهدات جدید جیمز وب نشان می‌دهد که کهکشان‌های عظیم و پیچیده که احتمالاً می‌توانند حیات را در خود جای دهند، بسیار زودتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد در تکامل کیهان وجود داشته‌اند. این یعنی جیمز وب درک ما از جایگاه‌مان در کیهان را تغییر می‌دهد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب در ۲۵ دسامبر ۲۰۲۱ از پایگاه فضایی اروپا در گویان فرانسه پرتاب شد و در ۱۱ ژوئیه شروع به کار کرد.

اولین تصویر وب که برای عموم منتشر شد، ناحیه‌ای از آسمان شب را به نام SMACS ۰۷۲۳ نشان داد. ناسا در آن زمان توضیح داد که این تصویر «عمیق‌ترین و واضح‌ترین نمای فروسرخ جهان تا به امروز» است و شامل کهکشان‌هایی است که بیش از ۱۳ میلیارد سال قدمت دارند.

تصاویر جدیدی که این کهکشان‌های گیج‌کننده را نشان داده‌اند، توسط دوربین فروسرخ نزدیک وب موسوم به NIRCam به دست آمده‌اند.

ستاره‌شناسان قصد دارند به زودی آینه جیمز وب را دوباره به سمت این کهکشان‌ها برگردانند تا این بار طیف‌های نوری از آن نقاط دور را بدست آورند و طیف نور مشاهده شده را با توجه به ترکیب طول موج آن تجزیه کنند و بنابراین خواص شیمیایی و فیزیکی منبع آن را آشکار کنند.

ناسا انتظار دارد که اگر همه‌چیز طبق برنامه پیش برود، جیمز وب تقریبا برای یک دهه عملیاتی بماند، به این معنی که مطمئناً در ماه‌ها و سال‌های آینده بیشتر به کیهان نگاه خواهد کرد و بینش ما را بیش از پیش نسبت به جهان هستی تغییر خواهد داد.