رکورد تازه تلسکوپ جیمز وب: شناسایی دورترین کهکشان تنها ۲۸۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ

تلسکوپ فضایی جیمز وب با کشف کهکشانی دارای انتقال به سرخ بالا که متعلق به ۲۸۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ است، رکوردی تازه را به جا گذاشت.

به گزارش «نبض فناوری»، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) بار دیگر شگفتی آفرید. این تلسکوپ قدرتمند پیش‌تر کهکشان‌هایی درخشان را در تنها چند صد میلیون سال پس از بیگ‌بنگ شناسایی کرده بود و اکنون موفق به دریافت نور کهکشانی شده که تنها ۲۸۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ تشکیل شده است. بدین ترتیب جیمز وب رکورد دورترین کهکشان کشف‌شده در جهان را به خود اختصاص داده است.

پیش از جیمز وب، هیچ تلسکوپ فروسرخی با آینه‌ای به اندازه کافی بزرگ برای دریافت نور کهکشان‌های نخستین وجود نداشت. تلسکوپ هابل توانایی دیدن نور فروسرخ نزدیک را دارد، اما قطر آینه آن تنها ۲٫۴ متر است. این تلسکوپ توانست فقط یک کهکشان متعلق به حدود ۵۰۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ را کشف کند. تلسکوپ اسپیتزر نیز که مخصوص رصد در نور فروسرخ بود، تنها آینه‌ای به قطر ۸۵ سانتی‌متر داشت.

اما نه‌تنها آینه‌ی جیمز وب بسیار بزرگ‌تر است، بلکه فناوری آشکارسازهای آن چنان پیشرفته شده که حالا با کشف هر کهکشان باستانی می‌تواند پرده‌ای از جهان نخستین را کنار بزند. یکی از اهداف اصلی علمی تلسکوپ جیمز وب (JWST) مطالعه‌ی فرآیند شکل‌گیری کهکشان‌ها است. برای درک چگونگی شکل‌گیری و تحول کهکشان‌ها، باید بتوانیم نخستین کهکشان‌های جهان را مشاهده کنیم. تنها چند هفته پس از آغاز رصدها، این تلسکوپ تعداد زیادی کهکشان درخشان در انتقال به سرخ‌های بالاتر از z=10 کشف کرد. نویسندگان پژوهشی جدید دراین‌باره می‌نویسند:

این جمعیت غیرمنتظره، جامعه‌ی علمی را به وجد آورده و پرسش‌هایی بنیادی را درباره‌ی شکل‌گیری کهکشان‌ها در ۵۰۰ میلیون سال نخست جهان مطرح کرده است.
تلسکوپ جیمز وب به‌طور مداوم مرز افق دید ما را به عقب رانده است و این کشف جدید نشان می‌دهد که ممکن است هنوز به پایان توانایی آن در مشاهده‌ی اعماق کیهان نرسیده باشیم.

تلسکوپ جیمز وب از زمان آغاز رصدهای علمی‌اش در ژوئیه ۲۰۲۲ مجموعه‌ای از کهکشان‌های باستانی و دوردست را کشف کرده است. پیش از این، کهکشان JADES-GS-z14-0 با انتقال به سرخ 14.32 رکورددار دورترین کهکشان بود؛ اما اکنون، تلسکوپ جیمز وب کهکشانی حتی دورتر و درخشان‌تر با انتقال به سرخ z=14.44 کشف کرده است.

کهکشان تازه‌کشف‌شده MoM-z14 نام دارد و حاصل بررسی‌های پروژه‌ی Mirage یا Miracle است. این پروژه‌ی نقشه‌برداری طیف‌سنجی با هدف تأیید کهکشان‌های کاندید در انتقال به سرخ بالا طراحی شده است و اینجا عدد z14 به انتقال به سرخ کهکشان کشف شده اشاره دارد. این یافته در نوع خود شگفت‌انگیز است، زیرا ستاره‌شناسان انتظار داشتند که در چنین انتقال به سرخ بالایی، تعداد بسیار کمی کهکشان پیدا شود.

رکورد تازه تلسکوپ جیمز وب: شناسایی دورترین کهکشان تنها ۲۸۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ

مطالعه‌ی اخیر تنها یک کنجکاوی علمی ساده نیست. بررسی طیف‌سنجی، نتایج جالبی را در ارتباط با یکی از اهداف جیمز وب یعنی شکل‌گیری کهکشان‌ها آشکار کرده است. براساس بررسی‌ها، بیشتر نور کهکشان کشف‌شده از ستاره‌های آن سرچشمه می‌گیرد، نه از یک هسته فعال کهکشانی (AGN). هسته‌های فعال کهکشانی، هسته‌های درخشانی از کهکشان‌ها هستند که به واسطه‌ی سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم تغذیه‌کننده‌ی ماده تقویت می‌شوند؛ بنابراین به احتمال زیاد، MoM-z14 میزبان برخی ستاره‌های کلان‌جرم و درخشان است؛ چیزی که تئوری‌ها در مورد کیهان اولیه پیش‌بینی کرده بودند.

نسبت نیتروژن به کربن در کهکشان، بیشتر از آن چیزی است که در خورشید مشاهده می‌شود. ترکیب شیمیایی آن به خوشه‌های کروی باستانی شبیه است که به کهکشان راه شیری متصل هستند. این بدان معناست که ستاره‌های موجود در این کهکشان و ستاره‌های آن خوشه‌های کروی، در محیط‌های مشابهی با فرآیندهای هسته‌زایی مشابه و آلودگی فلزی ناشی از نسل‌های قبلی ستار‌ها شکل گرفته‌اند.

به نظر می‌رسد این کهکشان‌های درخشان و باستانی دارای دو نوع ساختار هستند: منبع نقطه‌ای و گسترده. رابطه‌ی میان شکل ظاهری آن‌ها و ترکیب شیمیایی‌شان، پیوند بالقوه‌ی دیگری در مسیر تحول کهکشان‌ها است.

با کشف کهکشان‌های درخشان و باستانی بیشتر توسط تلسکوپ جیمز وب، طبقه‌ای از اجرام کیهانی که انتشار‌دهنده‌ی قوی نیتروژن هستند آشکار شده است؛ از این میان می‌توان به گروه نقاط قرمز کوچک درخشان اشاره کرد. کهکشان MoM-z14 هم می‌تواند در میان اجرام غنی‌ از نیتروژنی باشد که جیمز وب تاکنون شناسایی کرده است. نویسندگان توضیح می‌دهند:

این کشف شواهد بیشتری برای دوگانگی اندازه-شیمی در انتقال به سرخ‌های بالای ۱۰ ارائه می‌دهد؛ جایی که منابع گسترده تمایل به ضعف در نیتروژن دارند، در حالی که منابع فشرده، نشر‌دهندگان قوی نیتروژن هستند.