تایید رصد قدیمی‌ترین کهکشان‌های شناخته شده توسط جیمز وب

تیر ۱۴۰۱ گزارش شد که تلسکوپ فضایی جیمز وب قدیمی‌ترین کهکشان‌های شناخته شده را ثبت کرده و اکنون این موضوع مورد تایید ستاره شناسان قرار گرفته است.

کد خبر: ۵۵۳۶۸۳

تاریخ: ۱۹ آذر ۱۴۰۱ - ۱۲:۴۳

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از اسپیس، ستاره شناسان تأیید کردند که چهار کهکشان باستانی که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب در ماه‌های اولیه عملیات آن کشف شد، قدیمی‌ترین کهکشان‌هایی هستند که دانشمندان تاکنون به چشم دیده‌اند و تقریباً به اندازه خود کیهان قدمت دارند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب در ماه‌های گذشته کهکشانی را نشان داد که تصور می‌شد قدمت آن به ۳۰۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ باز می‌گردد و از آن به عنوان قدیمی‌ترین کهکشان رصد شده تاکنون نام برده شد که GLASS-z۱۳ نام دارد.

این تلسکوپ فضایی تنها چند هفته پس از آغاز ماموریت خود، رکورد قدیمی‌ترین کهکشان رصد شده تاکنون را با اختلاف ۱۰۰ میلیون سال شکست. پیش از این عنوان قدیمی‌ترین کهکشان رصد شده به کهکشان GN-Z۱۱ نسبت داده می‌شد که ۴۰۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ قدمت دارد و توسط تلسکوپ فضایی هابل رصد شده بود.

محققان "مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونیان"(Harvard and Smithsonian) نیز کهکشان دیگری به نام GLASS-z۱۱ را کشف کردند.

هر دوی این کهکشان‌ها دارای جرمی معادل یک میلیارد خورشید هستند و این همان میزانی است که از یک کهکشان با چنین قدمتی انتظار می‌رود.

این کهکشان‌ها در میان صدها مجموعه ستاره‌ای امیدوارکننده بودند که در تصاویر دوربین فروسرخ نزدیک(NIRCam) روی تلسکوپ فضایی جیمز وب(JWST) یافت شدند. اما دانشمندان پس از بررسی دقیق آنها با طیف‌نگار فروسرخ نزدیک که ترکیب شیمیایی آنها را نشان داد و تعیین کرد که این کهکشان‌ها با چه سرعتی از وب دور می‌شوند، توانستند تأیید کنند که این اجرام باستانی واقعاً قدیمی‌ترین هستند.

آنها همچنین در مقایسه با کهکشان ما که ۱۰۰ هزار سال نوری قطر دارد، کوچک هستند. عرض GLASS-z۱۳ تقریباً ۱۶۰۰ سال نوری است، در حالی که GLASS-z۱۱ تقریبا ۲۳۰۰ سال نوری عرض دارد.

ستاره‌شناسان اکنون می‌دانند که نور ثبت شده از این چهار کهکشان بیش از ۱۳.۴ میلیارد سال طول کشیده است تا به جیمز وب برسد.

به‌ طور دقیق‌تر، تلسکوپ جیمز وب این کهکشان‌ها را آن گونه که ۳۵۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ بوده‌اند، دیده است، یعنی زمانی که جهان تنها دو درصد از سن کنونی خود را داشته، اگرچه کهکشان‌ها باید حتی زودتر از آن شروع به شکل‌گیری کرده باشند.

مشاهده برخی از اولین کهکشان‌هایی که پس از مه‌بانگ در ۱۳.۸ میلیارد سال قبل شکل گرفته‌اند، یکی از اهداف مهم این تلسکوپ فضایی است و دانشمندان بر این باورند که جیمز وب حتی قادر به رصد خوشه‌های ستاره‌ای قدیمی‌تر نیز هست. در واقع، مشاهده چنین خانواده‌های ستاره‌ای جوان دقیقاً همان چیزی است که جیمز وب برای آن ساخته شده است و دانشمندان از اینکه این تلسکوپ شروع به مشاهده چنین نتایج شگفت‌انگیزی در اوایل عملیات خود کرده هیجان‌زده هستند.

برانت رابرتسون اخترفیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز و یکی از پژوهشگران دخیل در رصدهای جیمز وب در بیانیه‌ای گفت: این کهکشان‌ها بسیار فراتر از آن چیزی هستند که ما می‌توانستیم از جانب جیمز وب تصور کنیم. با جیمز وب اکنون برای اولین بار می‌توانیم چنین کهکشان‌های دور دستی را پیدا کنیم و سپس از نظر طیف‌سنجی تأیید کنیم که آنها واقعاً تا این حد دور هستند.

اخترشناسان برای تأیید اینکه این کهکشان‌ها واقعاً به همان اندازه که به نظر می‌رسند، قدیمی هستند، باید تخمین‌های دقیقی از به اصطلاح انتقال به سرخ از داده‌های NIRSpec به دست می‌آوردند. انتقال به سرخ باعث می‌شود اجسامی که در نتیجه‌ی انبساط جهان از ما دورتر می‌شوند، سرخ‌تر به نظر برسند، چرا که نور ساطع شده از ستاره‌ها و کهکشان‌های دور را به طول موج‌های طولانی‌تر و قرمزتر از طیف نور امتداد می‌دهند.

دورترین کهکشان که توسط جیمز وب شناسایی شده، انتقال به سرخ ۱۳.۲ را نشان داده است که مربوط به حدود ۱۳.۵ میلیارد سال پیش است و بالاترین میزانی است که تاکنون برای هر کهکشانی اندازه‌گیری شده است.

رابرتسون می‌گوید: در انتقال به سرخ ۱۳، جهان فقط ۳۲۵ میلیون سال سن دارد.

این مشاهدات به عنوان بخشی از پروژه JADES انجام شد که از NIRCam و NIRSpec برای مطالعه جهان اولیه به روش‌هایی استفاده می‌کند که قبلا غیرممکن بود.

پروژه JADES با همکاری بین‌المللی بیش از ۸۰ ستاره شناس از سراسر دنیا تازه در آغاز تلاش خود است. اکنون اخترشناسان می‌خواهند به ستاره‌های منفرد در این کهکشان‌های قدیمی نگاه کنند که برخی از آنها ممکن است ۱۰۰ میلیون سال زودتر از سنی که توسط جیمز وب دیده می‌شوند، متولد شده باشند.

رابرتسون می‌گوید: با این اندازه‌گیری‌ها می‌توانیم روشنایی ذاتی کهکشان‌ها را بشناسیم و تعداد ستاره‌های آن‌ها را بفهمیم. اکنون می‌توانیم شروع به جدا کردن نحوه کنار هم قرار گرفتن کهکشان‌ها در طول زمان کنیم.

وی افزود: مشاهدات با آنچه که ستاره شناسان بر اساس مدل‌های تشکیل کهکشان‌های موجود انتظار داشتند، مطابقت دارند.

دانشمندان می‌گویند، این امکان وجود دارد که تلسکوپ فضایی جیمز وب بتواند مناطق دورتر را رصد کند و کهکشان‌هایی با قدمت تنها ۲۰۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ را کشف کند.

گفتنی است که در مشاهدات NIRCam کهکشان‌هایی شناسایی شده‌اند که حتی قدیمی‌تر از آنهایی هستند که اکنون تأیید شده‌اند، اما سن آن‌ها هنوز با اندازه‌گیری‌های طیف‌سنجی دقیق‌تر NIRSpec تأیید نشده است.

این یافته‌های جدید روز ۱۲ دسامبر در کنفرانس موسسه علم تلسکوپ فضایی در بالتیمور ارائه می‌شود.