تلسکوپ «جیمز وب» در نخستین‌ سال‌های جهان جواهر پیدا کرد

به گزارش ایسنا، این اولین کشف خوشه های ستاره ای در یک کهکشان کوچک است. زمانی که جهان 13.8 میلیارد ساله امروزی کمتر از 500 میلیون سال قدمت داشت.

به گفته اسپیس، کمان جواهر کیهانی که در ابتدا توسط تلسکوپ فضایی هابل کشف شد و رسماً SPT0615-JD1 نام داشت، یک کهکشان نوزاد همگرا از نظر گرانشی است که حدود 13.3 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد. این بدان معناست که نور این کهکشان، همانطور که جیمز وب دیده است، در حدود 97 درصد از طول عمر جهان به زمین سفر کرده است.

تیم بین المللی ستاره شناسانی که این کشف را انجام دادند، پنج خوشه ستاره جوان عظیم را در کمان کیهانی جواهر پیدا کردند. این خوشه‌ها در دوره‌ای وجود داشتند که کهکشان‌های جوان در معرض انفجارهای شدید شکل‌گیری ستارگان بودند و مقادیر زیادی نور فرابنفش ساطع می‌کردند. این تشعشع ممکن است مسئول ایجاد یکی از دو مرحله اصلی در تکامل کیهان، دوره گامبیت کیهانی باشد.

مطالعه این خوشه های پنج ستاره می تواند چیزهای زیادی را در مورد این دوره اولیه در جهان به اخترشناسان بیاموزد.

آنجلا آدامو از دانشگاه استکهلم و مرکز Oskar Klein در سوئد و رهبر تیم در بیانیه ای گفت: “این یک شگفتی باورنکردنی بود.” وقتی برای اولین بار عکس های جیمز وب را باز کردیم، زنجیره کوچکی از نقاط روشن را دیدیم که از یک طرف به طرف دیگر منعکس شده بودند. این جواهرات فضایی خوشه های ستاره ای هستند! بدون جیمز وب، ما نمی دانستیم که در حال مشاهده خوشه های ستاره ای در چنین کهکشانی جوان هستیم!

خوشه های ستاره ای تازه کشف شده در کمان جواهر کیهانی به دلیل ماهیت عظیم و متراکم خود قابل توجه هستند. چگالی پنج خوشه ستاره ای به طور قابل توجهی بیشتر از چگالی خوشه های ستاره ای نزدیک است.

قانون نسبیت عام نشان می دهد که اجسام با جرم باعث اعوجاج بافت فضا و زمان می شوند که به عنوان موجودی چهار بعدی به نام «فضا-زمان» شناخته می شود. هر چه جرم یک جسم بیشتر باشد، اعوجاج فضا-زمان بیشتر است.

هنگامی که نور از منابع پس زمینه از این تغییر شکل عبور می کند، مسیر آن منحنی می شود. هر چه نور به جسم تاب خورده نزدیکتر شود، مسیر آن منحنی تر می شود. در نتیجه، نور یک جسم واحد می تواند بیش از یک بار در زمان های مختلف به ناظری مانند جیمز وب برسد.

این بدان معنی است که منابع نور می توانند در چندین مکان در یک تصویر ظاهر شوند، در موقعیت های قابل مشاهده قرار گیرند، یا مفیدتر از همه، نور آنها افزایش یابد. پدیده دوم «عدسی گرانشی» نامیده می‌شود و جسمی که بین یک شی پس‌زمینه دور و زمین قرار دارد، «جسم همگرا» نامیده می‌شود.

در این مورد، جسم همگرا یک خوشه کهکشانی به نام SPT-CL J0615-5746 است و اجرام پس زمینه جواهرات کیهانی، خوشه های ستاره ای آنها و دو کهکشان همگرا در دوردست هستند.

نکته ویژه در مورد کمان جواهر کیهانی این است که به لطف همگرایی گرانشی، ما در واقع می توانیم کهکشان را تا مقیاس پارسک تشریح کنیم. پارسک یکی از واحدهای اندازه گیری فاصله در نجوم است. یک پارسک معادل 30.9 تریلیون کیلومتر و برابر با 3.26 سال نوری است.

خوشه های کروی چگونه به هم می رسند؟

یک مطالعه امیدوارکننده که از مشاهدات جیمز وب از خوشه‌های ستاره‌ای اولیه سرچشمه می‌گیرد، چگونگی تشکیل ستاره‌ها را به شکل «خوشه‌های کروی» بررسی می‌کند. همانطور که در کهکشان ما دیده می شود، خوشه های کروی یادگارهای باستانی انفجارهای شدید شکل گیری ستاره در اوایل جهان هستند.

دانشمندان کاملاً مطمئن نیستند که چگونه این توده‌های کروی از ستاره‌های فشرده که توسط گرانش به هم متصل شده‌اند، به هم پیوستند، اما ممکن است مهم باشد زیرا خوشه‌های ستاره‌ای جوان و عظیم در کمان جواهرات کیهانی ممکن است مراحل اولیه تشکیل خوشه‌های کروی باشند. این بدان معنی است که آنها می توانند پنجره فوق العاده مفیدی را به مراحل اولیه تولد خوشه های کروی ارائه دهند.

این خوشه های پنج ستاره همچنین می توانند به درک سایر جنبه های تکامل کیهانی کمک کنند.

آدامو می‌گوید که چگالی بالای ستارگانی که در خوشه‌ها یافت می‌شوند، اولین نشانه‌ای از فرآیندهایی است که در فضای داخلی آن‌ها اتفاق می‌افتد و درک جدیدی از شکل‌گیری احتمالی ستاره‌های کلان پرجرم و دانه‌های سیاه‌چاله، که برای تکامل کهکشان‌ها ضروری هستند، به ما می‌دهد. فراهم می کند

بررسی قوس جواهر کیهانی در حالی ادامه خواهد داشت که محققین پشت این طرح پیمایشی برای رصد این کهکشان اولیه با طیف‌سنج فروسرخ نزدیک (NIRSpec) و ابزار مادون قرمز میانی (MIRI) در طی چرخه سه ماموریت در فضا به ارزش تلسکوپ 10 میلیارد دلاری دارند.

بردلی می‌گوید مشاهدات طیف‌سنجی فروسرخ نزدیک به ما اجازه می‌دهد تا انتقال به سرخ کهکشان را تأیید کنیم و تابش فرابنفش خوشه‌های ستاره‌ای را مطالعه کنیم، که برای مطالعه جزئیات بیشتر ویژگی‌های فیزیکی آن‌ها استفاده خواهد شد. مشاهدات با ابزار مادون قرمز میانی به ما اجازه می دهد تا خواص گاز یونیزه شده را بررسی کنیم.

این مشاهدات طیف‌سنجی باید نشان دهد که چقدر تشکیل ستاره در مکان‌های فعال این کهکشان جوان رخ داده است.

ستاره شناسان این مطالعه همچنین اکنون قصد دارند کهکشان های دیگر را برای جستجوی خوشه های ستاره ای مشابه این پنج کهکشان مطالعه کنند.

تحقیقات این گروه روز دوشنبه (24 ژوئن) در مجله Nature منتشر شد.

انتهای پیام