رصد کهکشان ها حین شکل دادن فعالانه کیهان اولیه با گاز سرد

محققان با تجزیه و تحلیل اطلاعات ارسالی تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا[i] به وجود سه کهکشان پی بردند که احتمالن زمانی که کیهان فقط 400 تا 600 میلیون ساله بوده بطور فعالانه ای شکل گرفته اند. داده های وب نشان می دهند که این کهکشان ها با گازی احاطه شده اند که محققان گمان می کنند تقریبن هیدروژن و هلیوم خالص, یعنی اولین عناصر موجود در کیهان باشد. ابزار وب از چنان حساسیتی برخوردارند که قادر به تشخیص میزان غیر معمولی از گاز متراکم در اطراف این کهکشان ها می باشند, گازی که احتمالن ستاره های جدید این کهکشان ها را خواهد ساخت.

کاسپر هنتز[ii], استادیار اختر فیزیک و نویسنده اصلی در مرکز سپیده دم کیهانی[iii] در دانشگاه کپنهاک دانمارک[iv] گفت:

"این کهکشان ها همچون جزایری درخشان در دریایی از گاز مات و خنثی هستند. بدون تلسکوپ وب ما حتی قادر به مشاهده این کهکشان های آغازین نبودیم چه برسد به مطالب بسیاری که در مورد شکل گیری آنها آموختیم."

سیمون نیلسن[v], دانشجوی دکترا و از نویسندگان مستقر در مرکز سپیده دم افزود:

"ما در حال فاصله گرفتن از تصویری از کهکشان ها هستیم که بعنوان اکوسیستم های جداگانه در نظر گرفته می شدند. زیرا طبق داده های ارسالی وب, در آن مرحله از تاریخ جهان همه کهکشان ها بطور تنگاتنگی توسط رشته ها و ساختارهای گازی بکر به محیط بین کهکهشانی متصل بوده اند."

  [i] NASA's James Webb Space Telescope

[ii] Kasper Heintz

[iii] The Cosmic Dawn Center (DAWN)

[iv] Copenhagen, Denmark

[v] Simone Nielsen

تصویر:  شکل گیری کهکشان در جهان اولیه

(تصویر مفهومی هنری)

تصویر از سایت رسمی ناسا

این تصویر، کهکشانی را نشان می دهد که تنها چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ در دوران یونیزاسیون مجدد[1] که گاز ترکیبی شفاف و مات بوده, شکل گرفته است. داده های تلسکوپ جیمز وب نشان می دهند که گاز سرد در حال افتادن روی این کهکشان هاست.

[ناسا, سازمان فضایی اروپا, سازمان فضایی کانادا, ژوزف اولمستد, موسسه علوم تلسکوپ فضایی]

در تصاویر وب, کهکشانها بصورت لکه های قرمز کمرنگی به نظر می رسند به همین دلیل, داده های اضافی دیگر بعنوان طیف در نظر گرفته می شوند که برای نتیجه گیری های تیم حیاتی هستند. طیف هایی که نشان می دهند نور از این کهکشان ها توسط مقادیر زیادی گاز هیدروژن خنثی جذب شده است. پروفسور داراک واتسون[2] از نویسندگان مرکز سپیده دم گفت:

"این گاز باید بطور گسترده ای پخش و قسمت بسیار بزرگی از کهکشان را بپوشاند. این بدین معناست که ما شاهد تجمع گاز هیدروژن خنثی در کهکشان ها هستیم که به سرد تر و انباشته تر شدن تا تشکیل ستاره های جدید ادامه خواهد داد."

چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ زمانی که بعنوان دوران یونیزاسیون مجدد شناخته میشود, کیهان مکانی بسیار متفاوت بوده است. گاز موجود بین ستاره ها و کهکشان ها بسیار مات بوده و در حدود یک بیلیون سال پس از انفجار بزرگ در سراسر جهان کاملن شفاف شده است. ستارگان کهکشان ها تا جایی به گرم و یونیزه کردن گاز اطراف خود کمک کردند که نهایتن تبدیل به گازی کاملن شفاف شد.

همچنین محققان با تطبیق داده های وب با مدل های شکل گیری ستاره ها دریافتند که این کهکشان ها اساسن و از آغاز دارای تعداد زیادی ستاره های جوان بوده اند. واتسون افزود:

"این واقعیت که مخازن بزرگی از گاز را مشاهده می کنیم همچنین حاکی از آن است که در این زمان کهکشان ها هنوز فرصت کافی برای تشکیل بسیاری از ستارگان خود را نداشته اند."

این تازه سر آغاز کار تلسکوپ فضایی وب است

عملکرد وب فراتر از اهداف ماموریتی است که برای آن ساخته و راه اندازی شده بود. گابریل برامر[3] دانشیار و از نویسندگان مرکز سپیده دم توضیح داد:

"علاوه بر اینکه دستیابی به تصاویر و داده های کهکشانهای دور, پیش از تلسکوپ وب غیر ممکن بود,همچنین ما در مورد آنچه که قرار بود در نگاه اول به داده ها پیدا کنیم نیز حس خوبی داشتیم چون تقریبن فقط با نگاه کردن به اکتشافاتی دست می یافتیم."

هنوز سوالات بسیاری باید پاسخ داده شوند, مخصوصن اینکه این گاز کجا قرار گرفته است؟ چقدر نزدیک به مراکز یا حاشیه های کهکشان ها قرار دارد؟ آیا گازی ست بکر یا قبلا با عناصر سنگین تری پر شده است؟ تحقیقات معنا داری در پیش است. هنتز گفت:

" قدم بعدی ساختن نمونه های آماری بزرگی از کهکشان ها و تعیین کیفیت شیوع و ویژه گی های خاص آنها با جزییات است."

این یافته های محققان به لطف بررسی علمی انتشار زود هنگام تکامل کیهانی [4]تلسکوپ وب که شامل طیف های کهکشان های دور که توسط طیف نگار مادون قرمز نزدیک[5] آن به ثبت رسیده  نیز می باشد, ممکن شده و به منظور حمایت از چنین اکتشافاتی بعنوان بخشی از برنامه علوم انتشار زود هنگام وب[6] بلافاصله  انتشار یافته است.

تلسکوپ فضایی جیمز وب برترین رصدخانه علوم فضایی دنیا است که با نگاه به آنسوی جهان های دور در اطراف ستاره های دیگر, با کاوش در ساختارها و خواستگاه های اسرا آمیز جهان ما و مکان قرار گیری مان در آن, در حال رمزگشایی اسرار منظومه شمسی ماست. وب یک برنامه بین المللی ست که توسط ناسا و شرکایش (آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا) هدایت شده است.

  [1] The Era of Reionization

[2] Darach Watson

[3] Gabriel Brammer

[4] Webb's Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) Survey

[5] The telescope's NIRSpec (Near-infrared Spectrograph)

[6] Webb's Early Release Science (ERS) program

...........................................................

تهیه و ترجمه گزارشات:  مریم ژوسو

Maryam jusseau                          

ریفرنس اصلی و لینک مقاله: س

https://science.nasa.gov/missions/webb/galaxies-actively-forming-in-early-universe-caught-feeding-on-cold-gas

...........................................................

برای کسب اطلاع از وضعیت لحظه ای  تلسکوپ فضائی جیمز وب، بر روی تصویر زیر کلیک کنید