فسیلهای بکر کیهان اولیه کهکشانهای کوتوله فوق العاده کم نور تازه کشف شده هستند!!
ستارگان در کهکشانهای بسیار کم نور کمتر از 2 بیلیون سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفتهاند و در حدود 12 بیلیون سال سن دارند. (کهکشانهای کوتوله فوق کم نور (UFD) کهکشانهایی با کمترین درخشندگی، تاریکترین ماده تحت سلطه و کمترین تکامل شیمیایی شناخته شده هستند. بنابراین، آنها توسط ستارهشناسان به عنوان بهترین فسیلهای کاندید از کیهان در مراحل اولیه آن شناخته میشوند).
تصویر یکی از سه کهکشان Scl-MM-dw5 است که ستارگانش در مرکز آن خوشهای هستند. (اعتبار تصویر: NASA، HST-GO-15938، PI: Mutlu-Pakdil)
سه کهکشان کوتوله بسیار کم نور در اطراف یک کهکشان مارپیچی دوردست با جرمی مشابه کهکشان راه شیری کشف شدهاند. اعتقاد بر این است که کهکشانهای کوتوله حدود 12 بیلیون سال سن دارند، به این معنی که ستارگان آنها در اوایل تاریخ جهان، کمتر از 2 بیلیون سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفتهاند.
در فاصله حدود 11.4 میلیون سال از زمین کهکشانهای فوق کم نور اولین کهکشانهایی هستند که در خارج از حیات خلوت کیهانی کهکشان ما که توسط ستاره شناسان به عنوان گروه محلی که شامل آندرومدا و دیگر کهکشانهای همسایه شناخته میشود به دور کهکشانی شبیه کهکشان راه شیری میچرخند.
سه کهکشان کوتوله بسیار کمنور که به دور کهکشان مارپیچی معروف به NGC253 یا کهکشان سنگ تراش ( در صورت فلکی سنگتراش) میچرخند، علیرغم فاصله بسیار زیادشان و منشأ آنها در اوایل جهان، ویژگیهایی شبیه کهکشانهای کوتوله بسیار کمنور در گروه محلی دارند.
این بدان معناست که کشف جدید میتواند علاوه بر کمک به کشف اسرار جهان اولیه و کهکشانهای اولیه، اطلاعات بیشتری در مورد کهکشانهای کوتوله بسیار کمنور نشان دهد.
محقق ارشد و استادیار فیزیک و نجوم در کالج دارتموث موتلو پاکدیل در یک بیانیه گفت: کار ما اولین گام ضروری برای درک بیشتر کمنورترین کهکشانها فراتر از گروه محلی و به منظور محدود کردن قویتر جمعیت کهکشانهای کوتوله بسیار کمنور است. ما هنوز نمیدانیم که کهکشانهای کوتوله فوق کم نور گروه محلی معمولی یا غیرعادی هستند. برای پاسخ به این سوال اساسی، ما باید کهکشانهای کوتوله بسیار کم نور بیشتری را فراتر از محیط محلی خود کشف کنیم و آنها را مطالعه کنیم.
این سه کهکشان برای اولین بار توسط مگاکم در تلسکوپ ماژلان کلی در رصدخانه لاس کامپاناس، شیلی شناسایی شدند. این کشف متعاقباً با تلسکوپ فضایی هابل تأیید شد.
کهکشانهای کوتوله بسیار کم نور، کمنورترین و باز هم کمنورترین کهکشانهایی هستند که ستارهشناسان میشناسند. با این حال، کهکشانهای اقماری کمجرم مانند این، تحت سلطه ماده تاریک هستند. ماده تاریک شکل اسرارآمیزی از ماده است که حدود 85 درصد از جرم کیهان را تشکیل میدهد، اما کاملاً نامرئی است، زیرا با نور یا سایر اشکال تابش الکترومغناطیسی برهم کنش ندارد. در عوض وجود ماده تاریک بر اساس مشاهدات اثرات گرانشی (مثل همگرایی گرانشی) که تصور میشود توسط این ماده نامرئی ایجاد میشود.
این واقعیت که ماده تاریک با نور برهمکنش نمیکند به این معنی است که ذرات تشکیلدهنده آن نمیتوانند پروتون یا نوترون باشند، ذراتی که ماده روزمره را تشکیل میدهند که ستارهها، سیارات و ما را تشکیل میدهند. تا اینجای کار، ذرات تشکیل دهنده ماده تاریک مرموز باقی ماندهاند. فیزیکدانان مشتاق پاسخ به سؤالاتی در مورد ماهیت آنها و نقش آنها در تکامل جهان هستند.
بیشتر کهکشانها توسط هالههای ماده تاریک احاطه شدهاند که تنها به دلیل برهم کنش آنها با نیروی اساسی گرانش قابل استنباط هستند، اما در کهکشانهای کوتوله بسیار کم نور، تأثیر ماده تاریک بیشتر است.
این بدان معنی است که ستارهشناسان کوتولههای بسیار کمنور را فسیلهای شیمیایی بکر کهکشانی میدانند که بینشی از شرایط جهان اولیه و مسیری برای بررسی این امر را ارائه میدهد که ماده تاریک چگونه باعث تکامل جهان شده است. این سه کهکشان کوتوله 12 بیلیون ساله دوردست شرایط را برای مطالعه شرایط کیهان زمانی ایدهآل میکند که اولین کهکشانها شروع به شکلگیری کردند
موتلو پاکدیل گفت: کهکشانهای کوتوله بلوکهای سازنده کهکشانهای بزرگتر هستند. کهکشانهای کوتوله بسیار کمنور بهترین مکان برای مطالعه شکلگیری کهکشانها در کوچکترین مقیاسها و یادگیری چگونگی پر شدن کوچکترین تودههای ماده تاریک با ستارهها و تبدیل شدن به کهکشانها هستند.
یافتههای این تیم در بیست و چهل و یکمین نشست انجمن نجوم آمریکا در روز چهارشنبه 12 ژانویه بیان شد.
مترجم: مرتضی نادریفرد
منبع:
Newfound ultra-faint dwarf galaxies are ‘pristine fossils of the early universe’
By Robert Lea
https://www.space.com/new-dwarf-galaxies-ngc253-early-universe