یک عکس می‌تواند دنیایی از اطلاعات را در خود جای دهد. تصویری تازه از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) منظره‌ای شلوغ و حیرت‌انگیز از ستارگان و کهکشان‌ها را به نمایش می‌گذارد؛ هر یک از این اجرام آسمانی، روایتی تازه از تاریخ کیهان را روایت می‌کنند.

به گزارش earth در این نمای باشکوه اجرامی از فواصل نزدیک تا زیاد دور دیده خواهد شد؛ اجرامی که نور آنها میلیارد‌ها سال را در زمان کیهانی طی کرده تا به ما برسد.

گروه تحقیقاتی COSMOS-Web به سرپرستی قاسم گزل‌یاصل از دانشگاه هلسینکی، تمرکز خود را بر پرتراکم‌ترین ناحیه این عکس گذاشته‌اند؛ جایی در مرکز قاب که خوشه‌ای از کهکشان‌ها با درخشش سفید-طلایی خود خودنمایی می‌کند.

کشف کهکشان‌هایی ناشناخته با تلسکوپ جیمز وب

دانشمندان برای توصیف فاصله‌هایی این‌این چنین عظیم از کلمه «سال نوری» منفعت گیری می‌کنند؛ واحدی که مسافتی در نزدیک به ۹.۴۶ تریلیون کیلومتر را مشخص می کند. از آنجا که نور برای رسیدن به ما زمان صرف می‌کند، ابزار‌هایی همانند وب این امکان را فراهم کرده‌اند که به قبل‌های زیاد دور کیهان نگاه کنیم.

اگرچه تلسکوپ فضایی هابل و دیگر رصدخانه‌ها تا بحال در نقشه‌برداری از آسمان‌های عمیق شراکت داشته‌اند، اما آشکارساز‌های فروسرخ وب ساختار‌هایی را نمایان کرده‌اند که پیش‌تر هیچ زمان قابل مشاهده نبودند.

رصد این چنین تعداد متنوعی از کهکشان‌ها در یک ناحیه کوچک به پژوهشگران پشتیبانی می‌کند تا فرایند تکامل این شهر‌های ستاره‌ای عظیم را در طول زمان کیهانی جستوجو کنند.

پویایی خوشه‌های کهکشانی تازه

بیشتر از نیمی از کهکشان‌های جهان در گروه‌ها یا خوشه‌هایی قرار دارند و این ساختار‌ها نقشی کلیدی در فهمیدن چگونگی تکامل کهکشان‌ها ایفا می‌کنند. هنگامی که کهکشان‌ها در این چنین نزدیکی به یکدیگر قرار دارند، نیرو‌های گرانشی می‌توانند شکل آنها را تحول داده یا علتادغام آنها شوند.

تعداد بسیاری از گروه‌های کهکشانی مشاهده‌شده در نمونه COSMOS-Web به گمان زیادً نتیجه تعامل های قبل‌اند؛ تعاملاتی که تاریخچه آنها را برای همیشه تحول داده‌اند و تبدیل برخورد یا انفجار‌های تازه ستاره‌زایی شده‌اند.

برخی از این گروه‌ها آن‌چنان عظیم می باشند که مسیر نور اجرام پشت سر خود را به‌طور قابل توجهی منحرف می‌کنند.

پژوهشگران با بازدید این سیستم‌ها، الگو‌هایی را شناسایی می‌کنند که به فهمیدن بهتر از توزیع ماده در گستره‌های عظیم فضا پشتیبانی می‌کند.

کهکشان‌ها در محیط‌های شلوغ

هنگامی کهکشان‌ها در محیط‌های متراکم همانند خوشه‌ها زندگی می‌کنند، محیط اطرافشان گاز‌های قسمت بیرونی آنها را از بین می‌برد. این فرایند که “سختی رم” یا Ram Pressure Stripping نام دارد، علتکاهش توانایی آنها در شکل‌گیری ستارگان تازه می‌شود و فرآیند پیری را تسریع می‌کند.

در برخی موارد، کهکشان‌هایی که از مرکز چگال گروه عبور می‌کنند، بر تاثییر گرانش از هم می‌پاشند یا با کهکشان‌های مجاور برخورد می‌کنند. این اتفاقات‌ها طبق معمولً علتانفجار‌های ناگهانی ستاره‌زایی یا تحول شکل کامل کهکشان خواهد شد.

به مرور زمان، شرایط درون خوشه‌ها، مسیر تکامل هر عضو را تعیین می‌کند.

ردیابی درخشش اجرام باستانی

داده‌های پرتوی ایکس که توسط تلسکوپ‌های قدیمی‌تر جمع‌آوری شده‌اند، ابر‌های داغ گازی را در این گروه‌های کهکشانی نمایان می‌سازند؛ گاز‌هایی که بدون ابزار‌های تخصصی قابل دیدن نیستند.

در همین حال، تصاویر مرئی و فروسرخ تلسکوپ هابل، ستارگان کهکشان‌های نزدیک‌تر و هسته‌های درخشان کهکشان‌های دورتر را ثبت می‌کنند.

تلسکوپ وب فراتر می‌رود و درخشش زیاد کم‌نور اجرام باستانی را در طول‌موج فروسرخ آشکار می‌کند؛ اجرامی که به گمان زیادً از چشم دیگر ابزار‌ها نهان می‌همانند.

دانشمندان با قیاس این داده‌ها، اطلاعاتی درمورد فاصله، شکل، و محتوای ستاره‌ای هر کهکشان به دست می‌آورند. ستارگان جوان به رنگ آبی درخشان می‌تابند، در حالی که ستارگان پیرتر در طیف قرمز می‌درخشند.

گروه COSMOS-Web توضیح می‌دهد: «هرچه کهکشانی دورتر باشد، رنگ آن قرمزتر به نظر می‌رسد.» این تغییرات رنگی به قبول سن اجرام و نرخ ستاره‌زایی در دوره‌های گوناگون کیهانی پشتیبانی می‌کند.

مطرح COSMOS-Web منطقه‌ای به وسعت ۰.۵۴ درجه مربع از آسمان را پوشش می‌دهد. گرچه این مساحت امکان پذیر کوچک به نظر برسد، اما بیشتر از دو برابر سطح سه قرص کامل ماه است که کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند.

این برنامه ۲۵۵ ساعته از دوربین فروسرخ نزدیک تلسکوپ وب (NIRCam) برای گردآوری داده‌هایی منفعت گیری می‌کند که می‌توانند پایه مطالعات بسیاری در عرصه شکل‌گیری کهکشان‌ها، ماده تاریک و ستاره‌زایی قرار گیرند.

یکی از اهداف مهم این مطرح، شناسایی کهکشان‌هایی است که در دوره موسوم به «باز یونش» (Epoch of Reionization) متولد شده‌اند؛ وقتی بحرانی در تاریخ کیهان که نخستین ستارگان، گاز هیدروژن را مجدد یونیزه کردند.

تنوع کهکشانی و داستان‌های تحول

در عکس تازه وب، تنوع حیرت‌انگیزی از اشکال کهکشانی به چشم می‌خورد. برخی با بازو‌های مارپیچی باشکوه، برخی به‌صورت توده‌هایی روشن و نرم، و برخی در حال تعامل یا همپوشانی‌های پیچیده می باشند.

هر ساختار نشان‌دهنده داستانی از آشوب، تولد ستارگان یا کشمکش‌های گرانشی است که شکل نهایی کهکشان را تعیین کرده‌اند.

ستاره‌شناسان با جستوجو کردن سرنخ‌های ساختاری، تغییرات کهکشانی را در طول زمان بازدید می‌کنند. محیط گروهی بخشی از این معماست.

وقتی که چندین کهکشان در کنار یکدیگر قرار دارند، امکان پذیر منبع های را به اشتراک بگذارند یا علتاختلال در تکامل یکدیگر شوند. این تعامل های، ابعاد تازه‌ای به بافت عظیم کیهان می‌افزایند.

پژوهش‌های آینده بر بهبود اندازه‌گیری فواصل، تاریخچه‌های ستاره‌زایی و توزیع ماده تاریک در بین این گروه‌های تازه شناسایی‌شده متمرکز خواهند می بود.

تلسکوپ وب الهام‌قسمت فرضیه‌های تازه‌ای در رابطه شدت بلوغ کهکشان‌ها شده و داده‌های تازه می‌توانند این مدل‌های اولیه را قبول یا تصحیح کنند.

دانشمندان برای رسیدن به فهمیدن جامع از شبکه کهکشانی، بر هم‌افزایی بین ابزار‌هایی همانند تلسکوپ فضایی هابل (NASA/ESA) رصدخانه پرتو ایکس چاندرا (NASA) و XMM-Newton متعلق به آژانس فضایی اروپا (ESA) تکیه دارند.

ترکیب این دیدگاه‌های متفاوت، شناخت ما را از ساختار کیهان فراتر از کهکشان راه‌شیری ژرف‌تر می‌کند.

انتهای مطلب/