جیمز وب دورترین کهکشان مشابه راه شیری را کشف کرد

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : پنج شنبه, 18 آبان 1402 20:02

به گزارش ایسنا، به نظر می‌رسد زمانی که کیهان تنها دو میلیارد سال داشت، کهکشان مارپیچی تازه‌ کشف‌شده «ceers-2112» دارای میله‌ای از ستاره‌ها و گاز در اطراف قلب خود بوده است. کهکشان راه شیری که یک کهکشان مارپیچی است نیز میله مشابهی دارد. دانشمندان گمان می‌کنند که میله راه شیری می‌چرخد، گاز را به مرکز کهکشان هدایت می‌کند و ستاره‌ها را تشکیل می‌دهد.

ستاره‌شناسان قبلا فکر می‌کردند که این ساختار کهکشانی، پایان سال‌های شکل‌گیری یک کهکشان را نشان می‌دهد. بنابراین انتظار می‌رفت که تنها در کهکشان‌های قدیمی که ممکن است به بلوغ کامل رسیده باشند، دیده شود. مشاهدات گذشته «تلسکوپ فضایی هابل» در مورد شکل‌گیری کهکشان‌ها نشان داده‌اند که جهان اولیه میزبان کهکشان‌های بسیار کمی بوده است.

با وجود این، یافته‌های جدید داده‌های «تلسکوپ فضایی جیمز وب» نشان می‌دهند که این نظریه ممکن است لزوما درست نباشد. «لوکا کوستانتین»(Luca Costantin) اخترفیزیک‌دان «مرکز اخترزیست‌شناسی اسپانیا»(Centro de Astrobiología) در مادرید و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: کشف کهکشان مارپیچی ceers-2112، کهکشان‌هایی را نشان می‌دهد که به راه شیری شبیه هستند و ۱۱.۷ میلیارد سال پیش وجود داشته‌اند؛ یعنی زمانی که جهان فقط ۱۵ درصد عمرش را داشت.

جیمز وب می‌تواند شش برابر بیشتر از هابل نور جمع‌آوری کند و این امکان را داشته باشد تا ویژگی‌های دقیق‌تری را از کهکشان‌های دور ببیند. کوستانتین گفت: Ceers-2112 در یک «انتقال به سرخ ۳» مشاهده می‌شود؛ یعنی زمانی که جهان ۲۱۰۰ میلیون سال داشت. اساسا این بدان معناست که ۱۱.۷ میلیارد سال طول کشید تا نور کهکشان به جیمز وب برسد. این یک یافته شگفت‌انگیز است زیرا میله‌های کهکشانی تقریبا در دو سوم کهکشان‌های مارپیچی دیده می‌شوند اما گمان می‌رود که میله‌ها حدود چهار میلیارد سال پس از تولد کیهان ظاهر شده‌اند.

«کریستینا کابلو»(Cristina Cabello) از پژوهشگران این پروژه گفت: مطالعه کردن ساختار دقیق کهکشان‌های دور برای درک کردن تاریخچه آنها ضروری است و دری را به روی سناریوهای جدید در مورد شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها باز می‌کند.

کوستانتین گفت: برای مثال، وجود میله‌ها در ceers-2112، مدل‌های نظری کنونی را به چالش می‌کشند که پیش‌بینی می‌کنند شرایط فیزیکی جهان اولیه احتمالا به طور کلی از تشکیل شدن کهکشان‌های میله‌ای جلوگیری کرده‌اند.

وی افزود: پیش‌بینی‌های نظری شبیه‌سازی‌های کیهانی واقعا برای بازتولید چنین سیستم‌هایی در آن دوره‌ها تلاش می‌کنند. اکنون باید بفهمیم که کدام عنصر فیزیکی کلیدی در مدل‌های ما گم شده است؛ البته اگر چیزی گم شده باشد.

علاوه بر این، مطالعاتی از این دست، درک دانشمندان را در مورد نقش ماده تاریک در جهان اولیه شکل می‌دهند. ستاره‌شناسان معتقدند ۸۵ درصد از کل ماده جهان را ماده تاریک تشکیل می‌دهد. ماده تاریک، یک ماده مرموز است که از رصدهای تلسکوپی فرار می‌کند زیرا به هیچ وجه با نور تعامل ندارد. تصور می‌شود که ماده تاریک از ۳۸۰ هزار سال پس از انفجار بزرگ، به طور اساسی بر تکامل کهکشان‌ها و شکل‌گیری ستاره‌ها تأثیر گذاشته است. با وجود این، یافته‌های این پژوهش جدید نشان می‌دهند زمانی که جهان حدود دو میلیارد سال داشته است، تکامل کهکشان حداقل در مورد ceers-2112 تحت سلطه ماده معمولی بوده و نه ماده تاریک. این پژوهش نشان می‌دهد که ساختار کهکشان ثابت می‌کند سهم ماده تاریک در میله کهکشانی ceers-2112 بسیار کم است و در عوض تحت سلطه ماده عادی قرار دارد.

«جایرو آبرو»(Jairo Abreu) پژوهشگر «دانشگاه لا لاگونا»(ULL) و از پژوهشگران این پروژه گفت: این کشف تأیید می‌کند زمانی که جهان تنها ۱۵ درصد از سن واقعی خود را داشت، تکامل این کهکشان تحت تسلط «باریون‌ها»(baryons) - ماده معمولی که ما از آن ساخته شده‌ایم - بوده است و نه ماده تاریک.

کوستانتین گفت: جیمز وب فقط در یک سال مشاهدات خود، درک ما پیرامون جهان اولیه متحول می‌کند. در پنج تا ۱۰ سال آینده، من قصد دارم به بهره‌برداری از قابلیت‌های خارق‌العاده آن ادامه دهم و ساختار دقیق اولین کهکشان‌های جهان را بررسی کنم.

این پژوهش در مجله «Nature» به چاپ رسید.