نخستین کهکشان‌های کیهان درخشان‌تر و داغ‌تر از آن بوده‌اند که می‌پنداشتیم
* نخستین کهکشان‌های کیهان درخشان‌تر و داغ‌تر از آنچه انتظار می‌رفت بوده‌اند. این کارخانه‌های درخشان ستاره‌سازی نخستین نوری که آزادانه در کیهان تابید را پدید آوردند.
بر پایه‌ی یافته‌های گروهی از اخترشناسان که رصدهایی ۴۰۰ ساعته به کمک تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا انجام داده‌اند، نخستین کهکشان‌های کیهان پرتوهایی داغ‌تر و درخشان‌تر از آنچه گمان می‌رفت می‌افشانده‌اند. این یافته می‌تواند به یک پرسش دیرپا درباره‌ی این که نخستین نور کیهان چگونه آزاد شد و به درون کیهانِ نوپا تابید پاسخ دهد.
 |
| بیشتر نقطه‌های روشنِ این تصویر کهکشانند. برخی از این کهکشان‌ها که با دایره‌های سرخ نشان داده شده‌اند بسیار دوردستند. چارچوب پیوستِ پایینِ تصویر یکی از این کهکشان‌ها را نشان می‌دهد. تصویر بزرگ‌تر |
یکی از نویسندگان پژوهش، مایکل ورنر از جی‌پی‌ال ناسا می‌گوید: «انتظار نداشتیم اسپیتزر با آینه‌ای که بزرگ‌تر از یک هولاهوپ نیست بتواند کهکشان‌هایی تا این اندازه نزدیک به سپیده‌دم کیهان را ببیند. ولی طبیعت سرشار از شگفتی‌هاست»«و درخشش نامنتظره‌ی این نخستین کهکشان‌ها به همراهِ کارکرد عالیِ اسپیتزر، آنها را نمایان کرد.»
نخستین نور کیهان
پس از مهبانگ (انفجار بزرگ)، جهان هستی عمدتا گازی بود. چیزی حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلیون سال گذشت تا نخستین ستارگان پدید بیایند. و حدود یک میلیارد سال دیگر هم گذشت تا این ستارگان گرد هم آمده و نخستین کهکشان‌ها را بسازند. ولی کیهان در بیشترِ این دوره، انباشته از گاز هیدروژن سرد بود. طیف‌هایی از نور می‌توانستند از درون چنین گازی بگذرند ولی پرتوهای پرانرژی‌تر، مانند فرابنفش و پرتو گاما، بی‌درنگ در آن درآشامیده (جذب) می‌شدند. این جلوی جریان آزادانه‌ی نور در فضا، و رسیدن آن به چشم ما در میلیاردها سال بعد را می‌گرفت.
نخستین ستارگان و کهکشان‌ها که پدید آمدند، آن چنان این گاز را با پرتوهای پرانرژی خود اشباع کردند که دیگر نمی‌توانست بیش از آن پرتویی جذب کند، و اینجا بود که نور دیگر توانست آزادانه به این سو و آن سو برود. این دوران گذار به نام دوران "باز-یونش" شناخته می‌شود و نشانگر لبه‌ی کدر و ابرآلودِ تاریخ کیهانست، جایی که پیش از آن را هرگز نخواهیم دید.
پژوهشگران این مرز و دلیل کلی پیدایشش را می‌شناسند و می‌فهمند. ولی این که بازیونش دقیقا چه زمانی و چگونه رخ داد، هنوز یک رازست. و اخترشناسان هنوز بر سر این که سرچشمه‌های ویژه‌ی همه‌ی این نور چه بوده درگیر بحث و گفتگواند.
اهمیت رصدهای تازه به همین دلیلست. دیدِ ژرفِ اسپیتزر به اخترشناسان امکان داده تا طول موج‌های ویژه‌ای از نورِ نخستین کهکشان‌های کیهان را ببینند. نتایج نشان می‌دهد که نخستین کهکشان‌ها بی‌اندازه "کم‌فلز" بوده‌اند؛ در دانش اخترشناسی، به هر عنصر سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم "فلز" می‌گویند. این کشف همچنین بدین معناست که ستارگان درون این کهکشان‌ها عنصرهای سنگینِ کمی داشتند، که به آنها کمک می‌کرد با پرتوهای داغ و شدید بدرخشند و گونه‌ای از پرتوهای یونَند‌ه (یونیده کننده) که قرار بود در آینده پرده‌ی گازی کیهان را کنار بزنند را بگسیلند.
 |
| برداشت هنری از نمای احتمالیِ نخستین کهکشان‌های کیهان |
این ستارگانِ داغ همان کهکشان‌های آغازینی که اسپیتزر بررسی کرده را ساختند و از همین رو این کهکشان‌ها درخشان‌تر از کهکشان‌های امروزی، و درخشان‌تر از چیزی که انتظار می‌رفت بودند. پژوهشگران به رهبری استفانه دی‌باروس از دانشگاه ژنو سوییس یافته‌های خود را در شماره‌ی ۴ آوریل ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر کردند.
نمونه‌هایی از این کهکشان‌های بی‌اندازه درخشان در گذشته هم یافته شده بودند ولی پژوهش تازه‌ی اسپیتزر ۱۳۵ نمونه از آنها را در بر دارد. این به اخترشناسان می‌گوید که چنین درخششی برای کهکشان‌های آغازین پدیده‌ای رایج بوده نه یک ویژگی متعلق به چند استثنا.
هنوز نمی‌دانیم که آیا بازیونش کیهان تنها از نور این کهکشان‌های درخشان بوده یا چشمه‌های دیگری -مانند سیاهچاله‌های فعال در مرکز کهکشان‌ها- هم در فرآیند بازیونش همکاری می‌کردند. ولی تلسکوپ‌هایی مانند جیمز وب که برای پرتاب در سال ۲۰۲۱ برنامه‌ریزی شده چندین برابر بزرگ‌تر از اسپیتزرند و می‌توانند روزهای آغازین کیهان را با جزییات بیشتری ببینند. شاید روزی اخترشناسان پاسخی درست برای این پرسش که "چه اجرامی عامل روشن شدن کیهان بودند" بیابند.
در همین زمینه: * ساخته شدن جهان کمی بیش از ۶ روز طول کشید
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
NASA - Spitzer Space Telescope - Hula-Hoop - Michael Werner - Jet Propulsion Laboratory - Pasadena - California - Big Bang - ultraviolet - gamma-rays - Earth - reionization - wavelength - metal - element - hydrogen - helium - Stephane De Barros - University of Geneva - Switzerland - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society - James Webb
منبع: astronomy.com
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر