آشکارسازی دورترین توده غبار که می‌تواند تاریخ پیدایش نخستین ستارگان کیهان را روشن کند

* اخترشناسان یک کهکشان جوان بسیار دوردست را یافته‌اند که انباشته از غبار ستاره‌ای باستانی است، غباری که برخی از نخستین ستارگان کیهان آن را تولید کرده‌اند. این کهکشان در زمانی دیده می‌شود که جهان هستی تنها ۴ درصد سن امروزش را داشته.

این کهکشان غبارآلود با نام A2744_YD4 (ای۲۷۴۴_وای‌دی۴)، جوان‌ترین و دورترین کهکشانیست که تاکنون با آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما، ALMA) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا در شیلی دیده شده. 
برداشت هنری از کهکشان ای۲۷۴۴_وای‌دی۴. تصویر در دو اندازه‌ی بزرگ‌تر: ۱.۴ مگابایت- ۳.۳ مگابایت

مشاهدات آلما همچنین تابشی را نیز در این کهکشان آشکار کرده که از اکسیژن یونیده‌ی درون آن می‌آید. این دورترین و در نتیجه کهن‌ترین چشمه‌ی اکسیژنیست که تاکنون در کیهان دیده شده؛ از چشمه‌ی دیگری که خود آلما در سال ۲۰۱۶ شناسایی کرده بود هم دورتر. [۱]

ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ با فاصله‌ی حدود ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین، در صورت فلکی سنگتراش، و پشت یک دسته کهکشان به نام خوشه‌ی پاندورا جای دارد. گرانش کلی این خوشه با خماندن نور ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ در فرآیندی به نام همگرایی گرانشی، دیدن آن را برای اخترشناسان امکان‌پذیر ساخته.

این کهکشان به اندازه‌ای دور است که ما آن را تنها در ۶۰۰ میلیون سالگی کیهان می‌بینیم. دانشمندان سن کیهان را حدود ۱۳.۸ میلیارد سال برآورد کرده‌اند، بنابراین نور ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ راه بسیار دوری در فضا و زمان را پیموده تا به آرایه‌ی تلسکوپی آلما برسد.

اخترشناسان برای تایید این فاصله از یک دستگاه طیف‌نگار روی تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی، VLT) در اِسو به نام X-افکن (X-shooter) کمک گرفتند. این دستگاه نوری که از ستارگان می‌آید را برای تعیین ویژگی‌هایی مانند اندازه و همنهش (ترکیب) بررسی می‌کند.

رهبر گروه پژوهشگران، نیکولاس لاپورته از کالج دانشگاهی لندن می‌گوید: «ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ نه تنها دورترین کهکشانیست که با آلما دیده شده، بلکه مشاهده‌ی این همه غبار در آن نشان می‌دهد که پیش از این، ابرنواخترهایی در این کهکشان روی داده و آن را آلوده‌اند».

هنگامی که ستارگان در انفجارهای ابرنواختری می‌میرند، ابری از گاز و غبار به نام پسماند ابرنواختر پدید می‌آورند که می‌تواند بعدها ستارگان، سیاره‌ها و دیگر اجرام کیهانی تازه‌ای را بسازد. از همین رو اخترشناسان با دیدن این پسماندهای ابرنواختری باستانی در یکی از جوان‌ترین کهکشان‌هایی که تاکنون دیده شده شگفت‌زده شده‌اند. در روزگار کهن کیهان، زمانی که نخستین نسل ستارگان هنوز منفجر نشده بودند، غبار ستاره‌ای چندانی در فضا وجود نداشت.
عکس تلسکوپ هابل از خوشه‌ی کهکشانی آبل ۲۷۴۴ که به نام خوشه‌ی پاندرورا هم شناخته می‌شود. آن سوی این خوشه و بسیار دورتر از آن، کهکشان جوان ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ جای دارد. اکنون عکس‌های آلما از این کهکشان دوردست [به رنگ سرخ] نشان می‌دهد که سرشار از غبار ستاره‌ای باستانی است. این تصویر در دو اندازه‌ی بزرگ‌تر: ۴.۶ مگابایت- ۵.۷ مگابایت
مقام‌های اِسو نیز در بیانیه‌ای گفتند: «شناسایی غبار در کیهان آغازین آگاهی‌های تازه‌ای درباره‌ی زمان انفجار نخستین ابرنواخترها، و در نتیجه زمان آغاز نورافشانیِ کیهان توسط ستارگان به ما می‌دهد. زمان‌سنجی این "سپیده‌دم کیهان" یکی از "جام‌های مقدس" اخترشناسی نوین است، و می‌تواند به طور نامستقیم از راه کاوش غبار میان ستاره‌ای آغازین بررسی کرد [دورانی از تاریخ کیهان با سرخگرایی (انتقال به سرخ) ۸.۳۸ که به نام دوران باز-یونش شناخته می‌شود].»

جرم ستارگان کهکشان ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ به حدود ۲ میلیارد برابر خورشید می‌رسد و به نظر می‌رسد غبار کافی برای ساختن ۶ میلیون خورشید را نیز در خود دارد. ستارگان نوزاد درون ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ با نرخ ۲۰ جرم خورشیدی در سال به دنیا می‌آیند، یعنی ۲۰ برابر سریع‌تر از نرخ ستاره‌فشانی امروز در کهکشان راه شیری.

ریچارد الیس، یکی از نویسندگان این پژوهش از اِسو و کالج دانشگاهی لندن می‌گوید: «این نرخ برای کهکشانی به این دوردستی نرخ نامنتظره‌ای نیست، ولی سرعت تولید غبار در ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ را برایمان روشن می‌کند. گفتنی است، زمان مورد نیاز [برای تولید این مقدار غبار در این کهکشان] تنها ۲۰۰ میلیون سال است، بنابراین ما داریم این کهکشان را اندک‌زمانی پس از پیدایشش می‌بینیم.»

به گفته‌ی پژوهشگران، این بدان معنیست که روند ستاره‌زایی ۲۰۰ میلیون سال پیش از آن که نور ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ به آرایه‌ی آلما برسد آغاز شده بوده، بنابراین غبار ستاره‌ای که اخترشناسان دیده‌اند پسماندهای برخی از کهن‌ترین ستارگان کیهانند.

الیس می‌گوید: «با آلما، چشم‌انداز رصدهای ژرف‌تر و گسترده‌ترِ کهکشان‌ها در این دوران آغازین کیهان بسیار امیدوارکننده است.»

در ویدیوی ساختگی زیر، نمایی هنری از کهکشان جوان و دوردست ای۲۷۴۴_وای‌دی۴ را می‌بینیم. در ویدیو نشان داده شده که چگونه مرگ ابرنواختریِ ستارگان بسیار بزرگ و درخشان، محیط آن را آلوده به غبارهای ستاره‌ای کردند:
اگر ویدیو اینجا جرا نشد، می‌توانید آن را در کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان ببینید 
--------------------------------------------
یادداشت:
۱] اینجا خوانده بودید: کشف دورترین چشمه‌ی اکسیژنی که تاکنون شناخته شده

--------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

واژه نامه:
galaxy - stardust - star - A2744_YD4 - European Southern Observatory - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA - Chile - ESO - Earth - constellation Sculptor - Pandora's Cluster - gravitational lensing - spectrograph - Very Large Telescope known - X-shooter - Nicolas Laporte - University College London - supernova - planet - holy grail - interstellar dust - sun - star formation - Milky Way - Richard Ellis - galaxy cluster - Abell 2744 - Hubble Space Telescope

منبع: Space.com

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه