کشف شواهد ستاره‌زایی‌های آتشین در "سپیده‌دم کیهان"

تصویری از خوشه‌ی کهکشانی MACS J1149.5+2223 که با رفتای مانند یک عدسی گرانشی، کهکشانی بسیار کهن را آشکار کرد. تصویر در اندازه‌ی: بزرگ، بسیار بزرگ (۴.۶ مگ)

اخترشناسان نخستین ستارگان کیهان را در کهکشانی بسیار دور رصد کرده‌اند. آگاهی ما درباره‌ی ستاره‌زایی در کیهان آغازین بسیار اندک است، تنها به این دلیل که بسیار دورتر از آنست که دیده و بررسی شود. رصد اجرامی در چندصد میلیون سال نخست پس از مهبانگ چالشی بزرگ حتی برای بهترین تلسکوپ‌های ما است.

اما اکنون تاکویا هاشیموتو از دانشگاه سانگیو اوزاکای ژاپن به همراه همکارانش ستارگانی را دیده‌اند که تنها ۲۵۰ میلیون سال پس از مهبانگ ساخته شده اند؛ آنها این کار را به کمک عدسی بزرگنمای خود کیهان انجام دادند.

کهکشان میزبان این ستاره‌ها که MACS1149-JD1 نام گرفته، ۱۳.۲ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد و دورتر از آنست که به طور مستقیم دیده شود، ولی اخترشناسان آن را به کمک پدیده‌ی همگرایی گرانشی، هنگامی که نور آن توسط یک خوشه‌ی کهکشانیِ نزدیک‌تر به نام MACS J1149.5+2223 در فاصله‌ی ۵ میلیارد سال نوری زمین خم و همگراییده شد مشاهده کردند.

پژوهشگران برای بررسی این کهکشان در سه دامنه‌ی طیفی جداگانه، ۴ تا از پرقدرت‌ترین تلسکوپ‌های جهان را به کار گرفتند. آنها برای اندازه‌گیری فاصله‌ی این کهکشان از شناسه‌ی طیفی اکسیژن بهره جستند -آغازین‌ترین شناسه‌ی اکسیژن در جوانی کیهان که تاکنون دیده‌ایم.

بسامد نوری که یک ستاره می‌گسیلد با پیرتر و سردتر شدن آن بلندتر می‌شود، بنابراین هاشیموتو و همکارانش برای اندازه‌گیری سن این ستارگان، از طیف نور کهکشانشان کمک گرفتند.

سرزمین ناشناخته

این کهکشان به اندازه‌ای دور است که ما آن را به شکلی که در ۵۵۰ میلیون سالگی کیهان داشته می‌بینیم. سنجش‌های پژوهشگران نشان داد که پیرترین ستارگان آن حدود ۳۰۰ میلیون سال سن دارند، بنابراین می‌بایست زمانی ساخته شده باشند که تنها ۲۵۰ میلیون سال از مهبانگ می‌گذشته.

در این ویدیو با بزرگنمایی آسمان در صورت فلکی شیر، به خوشه‌ی کهکشانی MACS J1149.5+2223 می‌رسیم که تصویر کهکشان بسیار کهن MACS1149-JD1 را بزرگنمایی کرده

دنیل استارک از دانشگاه آریزونا، توسان می‌گوید: «این قلمرویی ناشناخته است. ما همچنان به گذشته نزدیک می‌شویم تا سرشت نخستین ستارگان را بشناسیم- این که چگونه زندگی می‌کردند، چگونه می‌مردند، و چه تاثیری روی کیهان می‌گذاشتند.»

به گفته‌ی استارک، ستارگان پیر در این کهکشان دوردست مانند گونه‌ای "ردپای سنگواره‌" (ردپای فسیل) رفتار می‌کنند. آنها از نخستین و بهترین گواه‌ها از وجود ستاره‌زایی‌های آتشین در کیهان آغازینند. در ماه فوریه، اخترشناسان گزارش دادند که با بهره از تلسکوپ اجِز (EDGES)، رد نخستین ستارگان کیهان را از حدود ۱۸۰ میلیون سال پس از مهبانگ پیدا کرده‌اند، ولی آنها به طور مستقیم این ستارگان را ندیده بودند، و دانشمندان دیگر در این زمینه یافته‌های آنها را بسیار به چالش کشیدند. [اینجا خواندید:* جستجوی نخستین ستارگان کیهان به کشف نشانه‌های ماده تاریک انجامید]

ما این را می‌دانستیم که هر چه به گذشته‌ی دورتر نگاه می‌کنیم، کهکشان‌های ستاره‌زای کمتری می‌بینیم، ولی چون کهکشان‌های بسیار دوردست به سختی دیده می‌شوند، از میزان ستاره‌زایی در آن روزگار اطمینان نداشتیم. این پژوهش تازه به ما در کامل کردن این تصویر کمک خواهد کرد.

این پژوهش با بهره از داده‌های آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما)، تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) انجام گرفته. یافته‌های این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

star - galaxy - star formation - big bang - Takuya Hashimoto - Osaka Sangyo University - Japan - MACS1149-JD1 - magnifying glass - MACS J1149.5+2223 - gravitationally lense - cluster - Earth - frequency - spectral signature - oxygen - spectra - Daniel Stark - University of Arizona - Tucson - fossil record - EDGES - Nature

منبع:newscientist

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان