شواهدی از نخستین ستارگان کیهان مشاهده شد

بیگ بنگ: اخترشناسان با استفاده از قوی‌ترین تلسکوپ‌ها در زمین به شواهدی دست یافتند که نشان می دهد ستاره‌ها در ابتدای شکل‌گیری جهان در حال متولد شدن بودند؛ یعنی این فرایند تنها ۲۵۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ در حال انجام بوده است.

به گزارش بیگ بنگ، در آن زمان، جهان فقط دو درصد سنّ فعلی‌اش را داشت. بر اساس این یافته‌های جدید، رکورد قبلی برای شواهد زمان ایجاد ستاره شکسته شد! علاوه بر این، رکورد قدیمی‌ترین اکسیژن شناسایی شده هم با این یافته‌ها شکسته شد که قدمت آن به ۵۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ بر می گردد و در فاصله ۱۳٫۲۸ میلیارد سال نوری نسبت به ما قرار دارد. مطالعه سال‌های ابتدایی جهان با دشواری‌های بسیاری همراه است. ایدۀ روشنی نداریم که در آن زمان دقیقا چه اتفاقاتی روی داد و شناسایی هر نوع تابشی با دستگاه‌های موجود کاری بس دشوار و چالش‌برانگیز است.

پس از آن، اجرام موجود در جهان به تدریج قابل مشاهده‌تر شدند. یکی از این اجرام مورد توجه تیمی بین‌المللی از اخترشناسان قرار گرفته است. رهبری این تیم بر عهده «تاکویا هاشیموتو» اخترشناس دانشگاه اوساکا سانیو و رصدخانه اخترشناسی ملی ژاپن می باشد. این محققان با بهره‌گیری از «آرایه تلسکوپ میلی متری بزرگ آتاکاما» یا همان «آلما» در شیلی توانستند یکی از دورترین اجرام شناخته شده در جهان به نام کهکشان «MACS1149-JD1» را مورد بررسی قرار بدهند. اگرچه این کهکشان کم فروغ است، اما محققان نشانه‌های اکسیژن را در طیف آن شناسایی کردند. بر طبق طول موج نور که از فروسرخ تا ریزموج می باشد، تیم به این نتیجه رسید که کهکشان «MACS1149-JD1» در فاصله ۱۳٫۲۸ میلیارد سال نوری نسبت به زمین واقع شده است.

تلسکوپ بسیار بزرگِ متعلق به رصدخانه جنوبی اروپا با شناسایی نشر هیدروژن خنثی از این کهکشان، مهر تاییدی بر یافته‌های فوق زد. هاشیتومو خاطر نشان کرد: «من از دیدن سیگنال اکسیژن در داده‌های تلسکوپ آلما به هیجان آمدم. این اکتشاف تاثیر شگرفی بر دیدگاه‌های ما نسبت به جهانِ قابلِ مشاهده می گذارد.»

چرا اکسیژن اهمیت زیادی دارد؟ زیرا در جهان ابتدایی، هیچ اکسیژنی وجود نداشت. باید ستاره ها در شکل گیری این عنصر ایفای نقش کنند. اکسیژن در ستاره ها به وجود می آید. وقتی ستاره ها می میرند، اکسیژن را به فضای پیرامون خود منتشر می سازند. اکسیژن در آنجا در اثر تابش ستاره های دیگر یونیزه می شود؛ ستاره هایی که به صورت فروسرخ می درخشند. برای این که اکسیژن بتواند تابش فروسرخ را در کهکشان «MACS1149-JD1» ایجاد کند، آن کهکشان باید نسلی از ستاره ها را تولید کرده باشد که وارد حیات شده و سپس مُرده اند.

«نیکولاس لاپورته» کیهان شناس و یکی از اعضای تیم تحقیق در دانشگاه کالج لندن بیان کرد: «این کهکشان زمانی دیده شد که جهان فقط ۵۰۰ میلیون سال قدمت داشت اما هنوز جمعیتی از ستاره‌های بالغ در آن حضور دارند. پس ما می توانیم با بهره‌گیری از این کهکشان به بررسی دوره‌ای کاملا ناشناخته از تاریخ کیهانی بپردازیم.»

گام بعدی، پی بردن به این نکته بود که کهکشان «MACS1149-JD1» چگونه توانست اکسیژنِ مشاهده شده را به وجود آورد. محققان از داده‌های فروسرخ متعلق به دو تلسکوپ فضایی موسوم به «تلسکوپ فضایی هابل» و «تلسکوپ فضایی اسپیتزر» استفاده کردند. آنان دریافتند که روشناییِ این کهکشان را می توان با یک مدل توضیح داد. بر اساس آن، ستاره‌ها ۲۵۰ میلیون سال پیش شکل گرفتند. این مدل می گوید که نخستین دوره پیدایش ستاره‌ها باعث شد گاز از کهکشان فاصله بگیرد. این عامل به احتمال زیاد فرایند ایجاد ستاره را سرکوب کرده است. اما سپس گاز مجددا به درون کهکشان راه پیدا کرده و فاز دوم ایجاد ستاره را در ۵۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ رقم زده است. در ویدئوی زیر زوم به این کهکشان را می توانید مشاهده کنید:

ستاره‌های عظیم تازه متولد شده از این فاز دومِ ایجاد ستاره، نقش اصلی را در یونیزه کردن اکسیژنِ بر جای مانده از نسل اول داشته‌اند. یعنی ستاره‌ها پیشتر از آنچه ما بتوانیم با تلسکوپ‌هایمان ببینیم، در حال ایجاد بوده اند. همچنین ما فاصله چندانی با یافتن سپیده دم کیهانی نداریم؛ یعنی زمانی که اولین ستاره‌ها شکل گرفتند. در ویدئوی زیر شبیه‌سازی شکل‌گیری نخستین ستارگان را می بینید:

«ریچارد الیس» اخترفیزیکدان در دانشگاه کالج لندن گفت: «تعیین زمان وقوع سپیده دم کیهانی به مثابه هدف غایی کیهان‌شناسی و ایجاد کهکشان می باشد. با شناسایی کهکشان فوق ما توانسته‌ایم تفاوتی در مرزهای تاریخ کیهان‌شناسی پدید آوریم. از آنجا که همه ما از مواد ستاره‌ای پردازش شده ساخته شده‌ایم، این یافته به منشا خود ما نیز کمک می کند.» این مقاله در مجله معتبر Nature منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *