برآورد سن کیهانی دورترین کهکشان

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، برای تأیید ماهیت اولیه این رویداد و همچنین برای درک چگونگی تشکیل ستاره‌ها و رشد اولین کهکشان ها، به طیف سنجی نیاز است. در یک مطالعه جدید، ستاره شناسان مشاهدات طیف سنجی عمیق و پیوسته ALMA از کهکشانی به نام GHZ۲/GLASS-z۱۲ را ارائه کردند.

با بر اعلام « سیناپرس » در این زمینه ستاره شناسان رصدخانه ملی نجوم ژاپن و دانشگاه ناگویا با هم همکاری کردند که سن کیهانی یک کهکشان دور به نام GHZ۲/GLASS-z۱۲ را اندازه گیری کنند. محققان با استفاده از تلسکوپ رادیویی ALMA، یک سیگنال رادیویی را کشف کردند که حدود ۹۷ درصد از طول عمر کیهان را طی می‌کند.

از آنجایی که طول می‌کشد تا نور کهکشان‌های دور به ما برسد، انبساط کیهان باعث شده که رنگ این نور به سمت انتهای قرمز طیف نور مرئی یا چیزی که به عنوان انتقال به سرخ شناخته می‌شود، تغییر کند. در نتیجه، GHZ۲/GLASS-z۱۲ یکی از احتمالی‌ترین گزینه‌ها برای یک کهکشان دور بود که به لطف رنگ قرمز آن دیده شد.

پژوهشگران از دانشگاه ناگویا و رصدخانه ملی نجوم ژاپن از چهل تلسکوپ رادیویی ALMA در شیلی برای جستجوی یک خط طیفی برای تأیید سن واقعی کهکشان‌ها استفاده کردند. برای جستجوی یک خط انتشار مرتبط با اکسیژن در فرکانس پیش بینی شده توسط مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب، تلسکوپ رادیویی به GHZ۲/GLASS-z۱۲ اشاره کرد. با توجه به زمان نسبتاً سریع برای ایجاد اکسیژن در کهکشان‌های دور، تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت به دنبال یک خط انتشار اکسیژن برای افزایش احتمال تشخیص باشد. 

تلسکوپ رادیویی توانست با ادغام سیگنال‌های هر یک از تلسکوپ‌های ۱۲ متری خود، خط انتشار را در اطراف محل کهکشان پیدا کند. با توجه به تغییر رنگ مشاهده شده خط، محققان توانستند جهان را فقط ۳۶۷ میلیون سال پس از انفجار بزرگ ببینند.

پژوهشگر ارشد این مطالعات به نام تام باکس (Tom Bakx) از دانشگاه ناگویا گفت: اولین تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب آنقدر کهکشان‌های اولیه را نشان داد که ما احساس کردیم باید نتایج آن را با استفاده از بهترین رصدخانه روی زمین آزمایش کنیم.

زمان بسیار هیجان انگیزی بود که منجم رصدی باشیم و می‌توانستیم وضعیت رصد‌هایی را که تلسکوپ فضایی جیمز وب در زمان واقعی آزمایش می‌کند، ردیابی کنیم.

او افزود: ما در ابتدا نگران تغییر جزئی موقعیت بین خط انتشار اکسیژن شناسایی شده و کهکشان مشاهده شده توسط وب بودیم، اما آزمایشات دقیقی را روی مشاهدات انجام دادیم تا تأیید کنیم که این یک تشخیص قوی است که توضیح آن از طریق هر تشخیص دیگری بسیار دشوار خواهد بود.

«خورخه زاوالا (Jorge Zavala) » یکی دیگر از پژوهشگران از رصدخانه ملی نجوم ژاپن می‌افزاید: انتشار خط روشن نشان می‌دهد که این کهکشان به سرعت مخازن گاز خود را با عناصری سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم غنی سازی کرده است. این یافته به ما سرنخ‌هایی در مورد شکل گیری و تکامل نسل اول ستارگان و طول عمر آن‌ها می‌دهد. جدایی کوچک بین گاز اکسیژن و گسیل ستارگان ممکن است نشان دهد که این کهکشان‌های اولیه از انفجار‌هایی می‌سوختند که گاز را از مرکز کهکشان به ناحیه اطراف کهکشان و حتی فراتر از آن منفجر می‌کرد.

این مشاهدات عمیق شواهد محکمی از وجود کهکشان‌ها در چند صد میلیون سال اول پس از انفجار بزرگ ارائه کرده و نتایج شگفت‌انگیز رصد‌های وب را تأیید می‌کند.

« زاوالا » افزود:  کار تلسکوپ جیمز وب به تازگی آغاز شده، اما اکنون در حال تنظیم مدل‌های خود از نحوه شکل گیری کهکشان‌ها در کیهان اولیه برای مطابقت با این مشاهدات هستیم. قدرت ترکیبی وب و آرایه تلسکوپ رادیویی ALMA به ما اعتماد به نفس می‌دهد تا افق‌های کیهانی خود را هر چه بیشتر به طلوع کیهان نزدیک کنیم.

شرح کامل این پژوهش در آخرین شماره مجله تخصصی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.