بیگ بنگ: مشاهدات جدید با استفاده از آرایۀ میلیمتری بزرگ آتاکاما(آلما-ALMA) نشان می دهد که A2744_YD4– جوانترین و دورترین کهکشانی که تاکنون توسط آلما کشف شده– حاوی مقادیر زیادی غبار بین ستاره‌ای است، یعنی موادی که در حین انفجارهای نسل قبلی ستارگان به وجود آمده‌اند. مشاهدات آلما همچنین از دورترین اکسیژن کشف شده در جهان پرده بر می‌دارد.

به گزارش بیگ بنگ، غبار کیهانی عمدتاً از سیلیکون، کربن و آلومینیوم تشکیل شده است و قطر ذرات آن در حد میلیونم سانتیمتر است. عناصر شیمیایی این ذرات در درون ستارگان ساخته می‌شوند و در هنگام مرگ ستاره و خصوصاً در هنگام انفجار ابرنواختری در کیهان پخش می شوند. در حال حاضر مقادیر این غبار در جهان بسیار زیاد است و در تشکیل ستارگان، سیاره ها و مولکولهای پیچیده نقشی کلیدی دارد؛ اما در اوایل پیدایش جهان – پیش از مرگ نسل اول ستاره ها – این غبار بسیار کمیاب بود.

تحقیقات تیم دانشگاه کالج لندن به رهبری اخترشناس نیکولاس لاپورت نشان می دهد که آنچه ما در حال حاضر از کهکشان غبارآلود A2744_YD4 مشاهده می کنیم، در واقع متعلق به زمانی است که جهان فقط 600 میلیون سال عمر داشت، یعنی دوران مرگ ستارگان اولیه و تشکیل کهکشان ها. مشاهدات انجام شده روی A2744_YD4 به این دلیل ممکن شده است که این کهکشان در پشت خوشه­ کهکشانی عظیم ِ Abell 2744 قرار دارد.

دکتر لاپورت گفت: «A2744_YD4 نه تنها دورترین کهکشانی است که آلما در فاصله 13.4 میلیارد سال نوری از زمین مشاهده کرده، بلکه کشف این مقادیر عظیم غبار نشان می دهد که ابرنواخترهای اولیه به وفور در این کهکشان یافت می شدند.» کشف غبار در جهان اولیه اطلاعات جدیدی پیرامون زمان انفجار ابرنواختری اولیه به ما می دهد و به ما نشان می دهد که چه زمانی اولین ستاره­ های پر-حرارت جهان را غرق در نور کردند. موقعیت این کهکشان در صورت فلکی دب اکبر (خرس بزرگ) را در ویدئوی زیر مشاهده کنید:

تعیین زمان «طلوع کیهانی» یکی از اهداف اصلی ستاره شناسی مدرن است و می توان با بررسی غبار بین ستاره ای اولیه این زمان را تخمین زد. دکتر لاپورت و همکارانش تخمین می زنند که جرم غبار موجود در کهکشان A2744_YD4 حدود 6 میلیون برابر جرم خورشید است، حال آنکه مجموع جرم ستاره­ ای این کهکشان 2 میلیارد برابر خورشید است. آلما همچنین نوعی تشعشع اکسیژن یونیزه از جانب کهکشان A2744_YD4 کشف کرده است.

این دورترین و لذا قدیمی ترین اکسیژن کشف شده در جهان است و حتی از نتایج مشاهدۀ دیگر آلما در سال 2016 نیز فراتر می رود. اخترشناسان نرخ تشکیل ستاره را در A2744_YD4 اندازه گیری کردند و دریافتند که ستاره های این کهکشان با نرخ 20 جرم خورشیدی در سال تشکیل می شوند – نرخ تشکیل ستاره در راه شیری یک جرم خورشیدی در سال است.

به گفتۀ یکی از اعضای تیم تحقیقاتی بنام دکتر ریچارد الیس، از اساتید دانشگاه کالج لندن و عضو سازمان فضایی اروپا، «این نرخ برای چنین کهکشان دوری غیرعادی نیست، اما پرده از سرعت تشکیل غبار A2744_YD4 بر می دارد. جالب است که زمان مورد نیاز تنها 200 میلیون سال است – پس آنچه ما می بینیم وضعیت این کهکشان در بدو پیدایش آن است.» این یعنی فرایند قابل توجه تشکیل ستارگان تقریبا 200 میلیون سال پیش از دوره ­ای آغاز شد که ما اکنون از A2744_YD4 مشاهده می کنیم. این فرصت خوبی است تا آلما به پیشرفت مطالعات حول زمان «روشن شدن» اولین کهکشان ها- یعنی قدیمی ترین دورانی که تا کنون بررسی کرده ایم – کمک کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Astrophysical Journal Letters منتشر شده است. نسخه پیش از چاپ این مقاله در arxiv.org قابل مشاهده است.

ترجمه: هیمن بَرین/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com