تلسکوپ جیمز وب دو کهکشان اولیه را در جهان شناخته شده کشف کرد

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به کشفی پیشگامانه دست یافته است که اولین و دورترین کهکشان های مشاهده شده را آشکار می کند.

این یافته مهم مرزهای دانش ما را در مورد شکل گیری و تکامل اولیه جهان گسترش می دهد و بینش های جدیدی را در مورد شرایطی که در دوران کودکی جهان وجود داشت ارائه می دهد.

کشف

ستاره شناسان از JWST برای شناسایی دو کهکشان باستانی استفاده کرده اند JADES-GS-z14-0 و JADES-GS-z14-1قدمت آن‌ها به 300 میلیون سال پس از انفجار بزرگ می‌رسد. این کشف رکورد قبلی که توسط جفت کهکشان دیگری که توسط JWST در سال گذشته کشف شده بود را شکست، که مربوط به حدود 330 میلیون سال پس از انفجار بزرگ است.

این کهکشان های تازه کشف شده نه تنها بسیار قدیمی هستند، بلکه نسبت به سن خود به طرز شگفت آوری بزرگ هستند. توانایی JWST برای نگاه کردن به چنین دوره اولیه تاریخ جهان بی سابقه است و بینشی مستقیم از شکل گیری و تکامل اولین کهکشان ها ارائه می دهد.

اهمیت یافته

بزرگتر از این دو کهکشان، JADES-GS-z14-0، حدود 1600 سال نوری وسعت دارد که برای چنین زمان اولیه ای در تاریخ کیهانی، به طور غیرعادی بزرگ است. بزرگی و روشنایی این کهکشان نشان می دهد که تعداد قابل توجهی از ستاره های جوان در حال شکل گیری فعال در آن وجود دارد.

این شکل‌گیری و رشد سریع نظریه‌های کیهان‌شناسی موجود را به چالش می‌کشد، که در توضیح چگونگی رشد کهکشان‌ها پس از تولد کیهان تلاش می‌کنند. کشف چنین کهکشان عظیمی در اوایل جدول زمانی کیهان نشان می دهد که فرآیندهای تشکیل ستاره ممکن است کارآمدتر یا متفاوت از آنچه قبلا تصور می شد بوده باشد. این همچنین سؤالاتی را در مورد در دسترس بودن مواد خام و شرایطی که چنین رشد سریعی را امکان پذیر کرده است، ایجاد می کند.

یافته های JWST

ابزار قدرتمند مادون قرمز JWST به اخترشناسان این امکان را می دهد تا عمیق تر از همیشه به کیهان نگاه کنند. کهکشان ها در منطقه ای از فضا به نام میدان فوق العاده عمیق هابل کشف شدند. مشاهدات قبلی با تلسکوپ فضایی هابل کهکشان‌هایی را از 800 میلیون سال اول جهان نشان می‌داد، اما قابلیت‌های پیشرفته JWST امکان کشف کهکشان‌های حتی پیش از این را فراهم کرد.

برای دستیابی به این نتایج، تیم به مدت پنج روز کامل از دوربین مادون قرمز نزدیک تلسکوپ استفاده کرد. این دوره رصدی طولانی، امکان جمع آوری داده های با وضوح بالا را فراهم کرد و دید واضح تر و دقیق تری از این کهکشان های دور ارائه کرد. توانایی رصد در طول موج‌های فروسرخ بسیار مهم است زیرا نور این کهکشان‌های باستانی به دلیل انبساط کیهان دچار یک انتقال قرمز شده و به قسمت مادون قرمز طیف منتقل شده است.

تکامل ستاره و کهکشان

کشف JADES-GS-z14-0 و JADES-GS-z14-1 بینش های مهمی را در مورد جهان اولیه ارائه می دهد. وجود عناصری مانند هیدروژن و اکسیژن در این کهکشان ها نشان دهنده تشکیل ستاره فعال است. امضاهای نوری ثبت شده توسط JWST جزئیات بی سابقه ای را در مورد ترکیب و رفتار این کهکشان های اولیه نشان می دهد.

درک این فرآیندها به دانشمندان کمک می کند تا تاریخچه شکل گیری ستاره ها و تشکیل کهکشان ها در جهان را بازسازی کنند. داده ها نشان می دهد که این کهکشان ها دوره قابل توجهی از شکل گیری ستارگان را پشت سر گذاشته اند و ستارگان جوان و داغ در روشنایی آنها نقش داشته اند. وجود اکسیژن، عنصر سنگین‌تر، نشان می‌دهد که چندین نسل از ستارگان قبلاً زندگی کرده و مرده‌اند و محیط بین‌ستاره‌ای را با محصولات همجوشی هسته‌ای غنی کرده‌اند. این بازیافت سریع مواد به ستاره های جدید یک فرآیند کلیدی در تکامل کهکشان ها است.

مقایسه با اکتشافات قبلی

JWST همچنان به پیشی گرفتن از رکوردهای خود ادامه می دهد. این کهکشان های تازه کشف شده 290 میلیون سال پس از انفجار بزرگ مشاهده شدند. این بدان معنی است که ما آنها را همانطور که بودند می بینیم زمانی که جهان تنها 2٪ از سن فعلی خود بود. رکورددار قبلی که توسط JWST نیز کشف شد، کهکشانی بود که 325 میلیون سال پس از انفجار بزرگ مشاهده شد.

کشف JADES-GS-z14-0 و JADES-GS-z14-1 نه تنها دامنه رصد ما را به گذشته گسترش می دهد، بلکه چارچوبی مقایسه ای برای درک رشد و تکامل کهکشان ها در چند صد میلیون سال اول فراهم می کند. فهمیدن. هر اکتشاف جدید بر اساس اکتشافات قبلی است و به اخترشناسان اجازه می دهد تا مدل های خود را از شکل گیری و تکامل اولیه کهکشان ها اصلاح کنند.

نقش تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب 10 میلیارد دلاری که در سال 2021 پرتاب شد، یک پروژه مشترک بین ناسا، آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) است. ماموریت آن این است که بیشتر و عمیق تر از هر ابزار نجومی قبلی به جهان نگاه کند. یکی از اهداف اصلی آن شناسایی اولین ستاره ها و کهکشان هایی است که در کیهان اولیه شکل گرفته اند. آینه بزرگ 6.5 متری و ابزار بسیار حساس تلسکوپ آن را برای این کار ایده آل کرده است.

طراحی JWST به آن اجازه می دهد تا نور ضعیف را از اجرام دور دریافت کند و تصاویر و طیف هایی با وضوح بالا ارائه دهد که ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اولین کهکشان ها را آشکار می کند. دانشمندان امیدوارند با مطالعه این اجرام باستانی، فرآیندهایی را که تشکیل اولین ستارگان و کهکشان ها را کنترل می کردند، درک کنند و از این طریق منشأ ساختارهای پیچیده ای را که امروزه در جهان می بینیم، روشن کنند.

ترکیب ستاره و عنصر

کشف JADES-GS-z14-0 و JADES-GS-z14-1 اطلاعات زیادی در مورد ترکیب ستاره ای و عنصری کهکشان های اولیه در اختیار اخترشناسان قرار داده است. وجود عناصری مانند اکسیژن در این کهکشان ها نشان می دهد که آنها قبلاً چندین چرخه تشکیل ستاره و انفجارهای ابرنواختری را پشت سر گذاشته اند که طی آن عناصر سنگین ایجاد و توزیع می شوند.

این کشف بسیار مهم است زیرا نشان می دهد که فرآیندهای تشکیل ستاره و غنی سازی شیمیایی بسیار زودتر و سریعتر از آنچه قبلا تصور می شد رخ داده است. توانایی JWST برای تشخیص این عناصر در چنین فواصل بزرگی، حساسیت و وضوح بی‌سابقه آن را نشان می‌دهد و آن را به ابزاری حیاتی برای کاوش در جهان اولیه تبدیل می‌کند.

اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب عصر جدیدی در نجوم است. آن‌ها بینش‌های بی‌سابقه‌ای در مورد اولین کهکشان‌های جهان ارائه می‌کنند و درک ما از تکامل کیهانی را به چالش می‌کشند. این یافته‌ها بر قابلیت‌های تلسکوپ و اهمیت اکتشاف و مطالعه بیشتر کیهان تأکید می‌کند. آنها بینشی را در مورد شرایطی که در آن اولین کهکشان ها و ستارگان تشکیل شده اند ارائه می دهند.