اندازه‌گیری فاصله حدود ۲۰۰ کهکشان توسط تلسکوپ جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب فاصله نزدیک به ۲۰۰ کهکشان در اعماق فضا را آشکار کرد.

به نقل از اسپیس، ‌ تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا به ستاره‌شناسان کمک کرده تا فاصله نزدیک به ۲۰۰ کهکشان و خوشه کهکشانی را که در روزهای اولیه کیهان شکل گرفته‌اند، تعیین کنند.

یکی از اولین تصاویر منتشر شده از تلسکوپ فضایی جیمز وب که در روز ۱۱ ژوئیه سال ۲۰۲۲ منتشر شد، دستکم ۷۰۰۰ کهکشان را در یک نمای میدان عمیق درخشان ثبت کرد.

این تصویر یک بستر غنی برای ستاره‌شناسانی است که به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه تغییر کهکشان‌ها در طول زمان هستند.

یک مطالعه جدید به رهبری کانادا اولین مطالعه‌ای است که فواصل کهکشانی را در تصویر اندازه‌گیری کرده است و مجموعه‌های عظیمی از ستاره‌ها را در فاصله ۱۰ میلیارد سال نوری از زمین نشان می‌دهد. خود کیهان حدود ۱۳.۷ میلیارد سال سن دارد.

اعضای تیم تحقیقاتی در بیانیه مطبوعاتی دانشگاه مونترال اعلام کردند: خوشه‌ها اهداف ایده آلی را برای مطالعات آینده نشان می‌دهند تا درک بهتری از چگونگی تکامل کهکشان‌ها و خوشه‌هایی که در آنها زندگی می‌کنند، فراهم شود.

ماموریت جیمز وب تا حد زیادی شامل تماشای اعماق کیهان برای کشف تغییرات از زمان مه‌بانگ است، رویدادی که شکل گرفت و به سرعت جهان ما را گسترده کرد.

ستاره‌شناسان هنوز در مورد آنچه پس از آن اتفاق افتاد، سوالاتی در سر دارند که از جمله آنها می‌توان به چگونگی ظهور نور، چگونگی تشکیل اولین ستاره‌ها و زمان گردهم آمدن اولین کهکشان‌ها اشاره کرد.

تلسکوپ ۱۰ میلیارد دلاری ناسا در ماه دسامبر سال ۲۰۲۱ با مجموعه‌ای از ابزارهای قدرتمند به فضا پرتاب شد. این ابزارها شامل تصویرگر مادون قرمز نزدیک و طیف‌نگار بدون شکاف(NIRISS) کانادا بود که برای جمع‌آوری طیف‌ها یا نشانه‌های نوری از ستارگان و کهکشان‌های دور بهینه شده بودند.

طیف‌ها اطلاعاتی مانند فاصله یک جسم را از طریق انتقال به سرخ نشان می‌دهند. انتقال به سرخ کشش نور به سمت لبه قرمز طیف به دلیل انبساط جهان است که جسم درخشان را از ما دور می‌کند.

گائل نوآرو(Gaël Noirot)، نویسنده ارشد این مقاله، محقق فوق دکتری در دانشگاه سنت مری در هالیفاکس، نوا اسکوشیا، در بیانیه‌ای گفت: تصویرگر مادون قرمز نزدیک و طیف‌نگار بدون شکاف برای انجام این کار عالی است زیرا می‌تواند جابه‌جایی صدها کهکشان را به‌ طور همزمان اندازه‌گیری کند. مطالعه‌ای که به تازگی منتشر شده، منبع ارزشمندی برای جامعه نجومی خواهد بود و راه‌های جدیدی برای تحقیق باز خواهد کرد.

این مطالعه کهکشان‌های جدیدی را در خوشه کهکشانی SMACS ۰۷۲۳ یا مجموعه‌ای از کهکشان‌ها را نشان داد که نور آنها بیش از چهار میلیارد سال طول کشید تا به زمین برسد. ستاره‌شناسان به جمع آوری این داده‌ها ادامه می‌دهند تا بیشتر در مورد نحوه تغییر ساختارهای تحت تاثیر ماده تاریک بیاموزند.

ماده تاریک تقریبا ۸۰ درصد جرم جهان را تشکیل می‌دهد و بر جنبه‌هایی مانند سرعت انبساط تاثیر می‌گذارد. اما این تنها از طریق اثرات گرانشی قابل مشاهده است و ترسیم آن دشوار است.

یافته‌های دیگری نیز آشکار شد. این تیم سه جرم با چگالی بیشتر از حد معمول یا چگالی بیش از حد انتظار در یک کهکشان را مشاهده کردند. این کشف نشان می‌دهد که خوشه SMACS ۰۷۲۳ ممکن است میزبان سه خوشه کهکشانی تازه کشف شده باشد که تقریبا هشت تا ۱۰ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارند.

علاوه بر این، یکی از این مناطق بیش از حد چگال میزبان «کهکشان اسپارکلر»(Sparkler) است که در ماه سپتامبر ۲۰۲۲ آشکار شد. اسپارکلر ۹ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد و می‌تواند میزبان اولین خوشه‌های ستاره‌ای جهان باشد.

تراکم بیش از حد تازه کشف شده نشان می‌دهد که اسپارکلر یک نمونه مجزا نیست.

مارسین ساویکی(Marcin Sawicki)، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد و رئیس مرکز تحقیقات دانشگاه سنت ماری در کانادا، گفت: این واقعیت که اسپارکلر به تنهایی زندگی نمی‌کند، بلکه عضوی از خانواده کهکشان‌ها است، پیامدهای مهمی برای نحوه تشکیل اولین خوشه‌های ستاره‌ای پس از مه‌بانگ دارد.

این مطالعه جدید در اکتبر سال ۲۰۲۳ در ماهنامه انجمن سلطنتی نجوم منتشر شد.

منبع: ایسنا