وب کهکشانهای بسیار پرجرمی را در جهان اولیه مشاهده کرد

تلسکوپ جیمز وب دورتر از هر زمان دیگری به نقاط دوردست کیهان نگاه می‌کند.

مطالعه‌ای که در روز چهارشنبه انجام شد، نشان داد که تلسکوپ فضایی جیمز وب شش کهکشان پرجرم را مشاهده کرده است که اندکی پس از انفجار بزرگ پدیدار شدند و دانشمندان را با سرعتی شگفت زده کرد که با درک کنونی ما از کیهان در تضاد است.

از زمان عملیاتی شدن تلسکوپ وب در ژوئیه گذشته، دورتر از هر زمان دیگری به دوردست‌های کیهان نگاه می‌کند – که به این معنی است که به گذشته نگاه می‌کند.

این تلسکوپ برای آخرین اکتشاف خود، کهکشان‌ها را بین 500 تا 700 میلیون سال پس از انفجار بزرگ 13.8 بیلیون سال پیش جاسوسی کرد، به این معنی که جهان زیر پنج درصد از سن فعلی خود بود.

بر اساس مطالعه‌ای که در مجله Nature منتشر شده است، ابزار NIRCam وب، که در طول موج مادون قرمز نزدیک و نامرئی با چشم غیرمسلح عمل می‌کند، شش کهکشان را در منطقه‌ای کمتر شناخته شده از آسمان رصد کرد.

دو تا از کهکشان‌ها قبلاً توسط تلسکوپ فضایی هابل دیده شده بودند، اما در این تصاویر به قدری کم‌نور بودند که مورد توجه قرار نگرفتند.

این شش “کهکشان کاندید” جدید که به این دلیل نامیده می‌شوند که کشف آنها هنوز نیاز به تایید با اندازه‌گیری‌های دیگر دارد، تعداد ستارگان بسیار بیشتری از آنچه دارند دانشمندان انتظار داشتند.

حتی اعتقاد بر این است که یک کهکشان حدود 100 بیلیون ستاره دارد.

ایوو لابه، نویسنده اول این مطالعه، به خبرگزاری فرانسه گفت که این امر به اندازه کهکشان راه شیری می‌شود که “دیوانه” است.

“از یک صخره”

کهکشان خانه ما تمام عمر کیهان را گرفت تا همه ستارگانش جمع شوند.

لابه، محقق دانشگاه فناوری سوئینبرن استرالیا، گفت: برای اینکه این کهکشان جوان تنها در 700 میلیون سال به همان رشد دست یابد، باید حدود 20 برابر سریعتر از کهکشان راه شیری رشد می کرد.

وجود چنین کهکشان‌های پرجرمی خیلی زود پس از انفجار بزرگ برخلاف مدل کیهانی کنونی است که نشان‌دهنده بهترین درک علم از نحوه عملکرد جهان است.

لابه گفت: «طبق تئوری، کهکشان‌ها از آغاز بسیار کوچک در زمان‌های اولیه به کندی رشد می‌کنند،» و اضافه کرد که انتظار می‌رود این کهکشان‌ها بین 10 تا 100 برابر کوچک‌تر باشند.

او گفت، اما اندازه این کهکشان‌ها «واقعاً از یک صخره خارج می‌شوند».

چه اتفاقی می‌تواند بیفتد؟ یکی از مظنونان ماده تاریک مرموز است که مقدار قابل توجهی از جهان را تشکیل می‌دهد.

در حالی که چیزهای زیادی در مورد ماده تاریک ناشناخته باقی مانده است، دانشمندان معتقدند که این ماده نقش کلیدی در شکل‌گیری کهکشان ها دارد.

به گفته لابه، وقتی ماده تاریک به هم تبدیل می‌شود و به هاله تبدیل می‌شود، گازی را از جهان اطراف جذب می‌کند که به نوبه خود یک کهکشان و ستاره‌های آن را تشکیل می‌دهد.

اما قرار است این فرآیند زمان زیادی طول بکشد، و او گفت: «در جهان اولیه، توده‌های ماده تاریک زیادی وجود ندارد.

دیوید الباز، اخترفیزیکدان در کمیسیون انرژی اتمی فرانسه که در این تحقیق دخالتی نداشت، گفت کهکشان‌های تازه کشف شده می‌توانند نشان دهند که سرعت اشیاء در جهان اولیه بسیار سریع‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، به ستارگان امکان می‌دهد «بسیار مؤثرتر» شکل بگیرند.

او افزود که این  امر می‌تواند به نشانه‌های اخیر مرتبط باشد که نشان می‌دهد خود کیهان سریعتر از آنچه ما قبلاً تصور می‌کردیم در حال انبساط است.

الباز گفت: این موضوع بحث‌های شدیدی را در میان کیهان‌شناسان به راه انداخته و این کشف اخیر را “هیجان‌انگیزتر” می‌کند، زیرا این نشانه دیگری است که مدل در حال ترک خوردن است.

الباز یکی از بسیاری از دانشمندانی است که بر روی تلسکوپ فضایی اقلیدس آژانس فضایی اروپا کار می‌کند، تلسکوپ فضایی اقلیدس که قرار است در ماه ژوئیه برای پیوستن به وب در فضا پرتاب شود.

الباز گفت که ماموریت اقلیدس کشف اسرار ماده تاریک و انرژی تاریک است – و همچنین می‌تواند به حل این معمای اخیر کمک کند.

لابه به “نظریه قو سیاه” اشاره کرد که براساس آن فقط یک رویداد غیرمنتظره می‌تواند درک قبلی ما را تغییر دهد – مانند زمانی که اروپایی‌ها اولین قوهای سیاه را در استرالیا دیدند.

او کهکشان‌ها را «شش قوی سیاه» نامید، اگر حتی وجود یکی از آنها درست باشد، به این معنی است که باید نظریه‌های خود را تغییر دهیم.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Webb spots surprisingly massive galaxies in early universe

by Juliette Collen FEBRUARY 26, 2023

https://phys.org/news/2023-02-webb-massive-galaxies-early-universe.html