بیگ بنگ: تلسکوپ فضایی جیمز وب، یک کهکشان 13 میلیارد ساله را رصد کرده که بسیار پیچیده است و عملا نباید در اوایل کیهان وجود داشته باشد.

به گزارش بیگ بنگ، این کهکشان، که بزرگ‌تر از کهکشان راه شیری است، می‌تواند برداشت ما از چگونگی شکل‌گیری ماده تاریک در کیهان اولیه را تغییر دهد. “کارل گلیزبروک” ستاره‌شناس دانشگاه فناوری سویئنبرن که این تیم را سرپرستی می‌کرد، در بیانیه‌ای گفت: «دانشمندان برای مدتی کهکشانی به نام ZF-UDS-7329 را ردیابی می‌کردند، اما هرگز نتوانستند به اندازه‌ی کافی از نزدیک به آن نگاه کنند.»

آنها در نهایت به کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب توانستند این کهکشان را در حدود 11.5 میلیارد سال گذشته رصد کنند. نور با سرعت ثابتی در فضا حرکت می‌کند، بنابراین تصویر این کهکشان‌ اولیه را همانگونه که در گذشته بوده رصد می‌کنیم. محققان دریافتند که ZF-UDS-7329 بسیار پیشرفته‌تر از آن چیزی است که قبلاً تصور می‌شد.

به نظر می‌رسد این کهکشان دارای ستارگانی در حدود چهار برابر جرم ستارگان کهکشان راه شیری باشد. همچنین این ستارگان باستانی 1.5 میلیارد سال پس از بیگ بنگ وجود داشتند، این یعنی این کهکشان حدود 13 میلیارد سال سن دارد. بر اساس مدل‌های کیهان‌شناسی کنونی، چنین چیزی نباید امکان‌پذیر باشد، زیرا ماده تاریک در آن زمان به اندازۀ کافی بالغ نبوده است.

“ایوو لابه” اخترفیزیکدان از دانشگاه فناوری سوینبرن – نویسنده‌ی مقاله – پیشتر به رویترز گفت: «نظریه‌ی اصلی این است که اقیانوسی از ماده تاریک، کیهان اولیه را پس از بیگ بنگ پر کرده است.» ماده تاریک، ماده‌ی گریزان و نامرئی است که در سراسر کیهان پر شده است. دانشمندان هنوز نمی‌دانند که چیست و آن را بطور مستقیم ندیده‌اند، اما می‌توانند سایه‌اش را با مشاهده‌ی اینکه چگونه نور را در اطراف کهکشان‌ها منحرف می‌کند، حس کنند.

به گفته‌ی “لابه” ما هنوز نمیدانیم که ماده تاریک چیست – واقعاً ساده شروع شد، فقط با کوچکترین امواج. این امواج به مرور زمان به دلیل گرانش رشد کردند و در نهایت، ماده تاریک شروع به تجمع در توده‌های متمرکز کرد و هیدروژن را به سمت خود کشید. کهکشانی که تلسکوپ جیمز وب کشف کرده، طبق این مدل نباید وجود داشته باشد.

دانشمندان قبلاً انتظار داشتند که این امواج کوچک فقط در دوران اولیه‌ی کیهان؛ کهکشان‌های کوچک، بی‌نظم و توده‌ای را ایجاد کرده باشند. تنها پس از حدود یک تا دو میلیارد سال، این پیش‌کهکشان‌های اولیه باید شروع به جمع شدن در کنار هم کنند و موجودیت‌های پیچیده‌تر و منظم‌تری را تشکیل دهند.

این تنها کهکشانی نیست که با این مدل، به چالش کشیده شده است. دانشمندان قبلاً یک کهکشان بشکه‌ای 11.7 میلیارد ساله پیدا کرده بودند، میلیاردها سال قبل از اینکه فکر کنند امکان‌پذیر است. “کلودیا لاگوس” استادیار نجوم از دانشگاه استرالیای غربی و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «وجود این کهکشان‌های بسیار عظیم در اوایل کیهان، چالش‌های مهمی را برای مدل استاندارد کیهان‌شناسی ما ایجاد می‌کند.»

یک یافته‌ی گیج‌کننده‌ی دیگر این است که به نظر نمی‌رسید این کهکشان به تکامل خود ادامه دهد. در عوض، خاموش شد. “تمیا نانایاکارا” نویسنده‌ی مطالعه و ستاره‌شناس در دانشگاه فناوری سوئینبرن، در بیانیه‌ای گفت: «این مرزهای درک فعلی ما از نحوۀ شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها را تغییر می‌دهد.»

“نانایاکارا” می‌گوید: «سوال کلیدی در حال حاضر این است که چگونه آنها به این سرعت در اوایل کیهان شکل گرفته‌اند و چه ساز و کار مرموزی منجر به جلوگیری از تشکیل ناگهانی ستاره‌ها در زمانی که بقیه‌ی کیهان مشغول این کار است، می‌شود.» “گلیزبروک” با این حال، هشدار می‌دهد که کنار گذاشتن کامل مدل فعلی خیلی زود است. اگرچه این کهکشان جالب است، اما شواهد بیشتری برای تایید مشاهدات قابل‌تعمیم آنها نیاز است.

او در بیانیه‌ای گفت: «این نتیجه رکورد جدیدی را برای این پدیده ایجاد می‌کند. اگرچه بسیار قابل‌توجه است، اما فقط یک شی است. اما امیدواریم که چیزهای بیشتری را بیابیم و اگر این کار را انجام دهیم واقعاً ایده‌های ما در مورد تشکیل کهکشان‌ها را به هم می‌زند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com