کشف یکی از قدیمی‌ترین کهکشان‌های کیهان

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، تلسکوپ جیمز وب به فضا پرتاب شد تا به نخستین دوران کیهان نگاه بیاندازد و از اولین ستاره‌هایی که در فضا می‌درخشیدند عکس بگیرد. اکنون، وب در جدیدترین اکتشافات هیجان‌انگیز خود یکی از قدیمی‌ترین کهکشان‌های کیهان را مشاهده کرد.

این کهکشان تنها ۳۹۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ تشکیل شده و نام آن از روی نام دختر یک ستاره‌شناس انتخاب شده است. این ستاره‌شناس کهکشان ذکر شده را برای اولین‌بار در روز تولد دخترش رصد کرد و آن را میسی(Maisie) نامید.

دانشمندان می‌گویند که این یکی از چهار کهکشان تایید شده‌ی اولیه‌ای است که تا به حال دیده شده است. اگرچه آنها در حال حاضر در حال ارزیابی حدود ۱۰ کهکشان دیگر هستند که ممکن است مربوط به دورانی حتی زودتر از کهکشان میسی باشند.

“استیون فینکلشتاین” سرپرست تحقیقات دانشگاه تگزاس در آستین، می‌گوید: «نکته‌ی هیجان‌انگیز در مورد کهکشان میسی این است که این کهکشان یکی از اولین کهکشان‌های دور شناسایی شده توسط جیمز وب است و اولین کهکشان از این مجموعه است که واقعا از نظر طیف‌سنجی تایید شده است.»

روشی که ستاره‌شناسان سن یک کهکشان را تعیین می‌کنند، پیچیده است. این کار شامل بررسی زمانی است که نور یک جسم را ترک می‌کند و با اندازه‌گیری انتقال به سرخ کهکشان، محاسبه می‌شود. انتقال به سرخ مقداری است که رنگ جرم به دلیل دور بودن از زمین تغییر کرده است. بنابراین، از آنجایی که جهان در حال انبساط است، هر چه انتقال به سرخ بیشتر باشد یک جرم فضایی قدیمی‌تر است.

وقتی نوبت به تخمین سن کهکشان رسید، فینکلشتاین و تیمش ابتدا انتقال به سرخ را بر پایه نورسنجی اندازه‌گیری کردند که در آن روشنایی نور در تصاویر با استفاده از تعداد کمی فیلتر فرکانس وسیع بررسی می‌شود. این کار به آنها یک ایده‌ی تقریبی از میزان انتقال سرخ داد، اما برای دستیابی به تخمین دقیق‌تر، باید برای اندازه‌گیری‌های جدید از ابزار طیف‌سنجی جیمز وب یعنی طیف‌نگار فروسرخ نزدیک(NIRSpec) استفاده می‌شد.

این کار جرم را به فرکانس‌های باریک مختلف تقسیم می‌کند تا ترکیب شیمیایی، خروجی گرما، روشنایی ذاتی و حرکت نسبی آن با دقت بیشتری شناسایی شود. بر اساس آخرین بررسی طیف‌سنجی، کهکشان میسی در انتقال به سرخ z=۱۱.۴ قرار دارد. دانشمندان یک کهکشان دیگر به نام «CEERS-۹۳۳۱۶» را مورد مطالعه کردند که در ابتدا تخمین زده می‌شد تنها ۲۵۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفته است.

با این حال، پس از انجام تجزیه و تحلیل‌های بعدی، مشخص شد که «CEERS-۹۳۳۱۶» دارای یک انتقال متوسط به سرخ با z=۴.۹ است که مربوط به یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ است. دانشمندان بعدها دریافتند که دلیل اشتباه در محاسبات اولیه این بود که ‌گازهای داغ در «CEERS-۹۳۳۱۶» آنقدر نور در چند باند فرکانس باریک مرتبط با اکسیژن و هیدروژن ساطع می‌کنند که باعث می‌شود کهکشان بسیار آبی‌تر از آنچه بود به نظر برسد.

این رنگ آبی‌تر شبیه به نشانه‌ای بود که اخترشناسان انتظار داشتند در کهکشان‌های بسیار اولیه ببینند. “فینکلشتاین” می‌گوید: «این یک مورد عجیب بود. از بین ده‌ها گزینه‌ی انتقال سرخ با شدت بالا که به‌صورت طیف‌سنجی مشاهده شده‌اند، این تنها نمونه‌ای است که انتقال واقعی به سرخ آن بسیار کمتر از حدس اولیه ما بوده است.»

این کهکشان نه تنها از نظر ظاهری به طور غیرطبیعی آبی بود، بلکه مشخص شد که بسیار درخشان‌تر از آن چیزی است که مدل‌های فعلی برای کهکشان‌هایی که در اوایل جهان شکل گرفته‌اند، پیش‌بینی می‌کنند.

“فینکلشتاین” می‌گوید: توضیح اینکه چگونه جهان می‌تواند چنین کهکشانی عظیم را به این زودی ایجاد کند، واقعا چالش برانگیز بود. تلسکوپ ۱۰ میلیارد دلاری جیمز وب در ماه دسامبر سال ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شد. مقاله مربوط به کشف کهکشان میسی در مجله‌ی Nature منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: space.com