دستاورد جدید تلسکوپ جیمز وب: مشاهده تولد کهکشان‌ها برای اولین بار

پژوهشگران دانشگاه کپنهاگن توانستند با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب برای اولین بار تولد سه تا از اولین کهکشان‌های کیهان را در ۱۳.۳ تا ۱۳.۴ میلیارد سال قبل ببینند. این اولین «رصد زنده» از تکوین کهکشان‌ها روی زمین است.

پژوهشگران توانستند در تصاویر تلسکوپ سیگنال‌هایی از مقادیر عظیم گاز ببینند که درحال تجمع و تشکیل کهکشان‌های کوچک بودند. با وجود این که این فرایند در نظریه‌ها و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پیش‌بینی شده، تا به حال چنین چیزی واقعاً مشاهده نشده بود. می‌توان گفت این‌ها اولین تصاویر «مستقیم» از تولد کهکشان‌ها هستند.

تولد کهکشان‌ها اندکی پس از بیگ‌بنگ

پژوهشگران تخمین می‌زنند که این سه کهکشان تقریباً ۴۰۰ تا ۶۰۰ میلیون سال پس از بیگ‌بنگ متولد شدند. با این که این عدد بزرگ به‌نظر می‌رسد، این کهکشان‌ها تنها در سه یا چهار صدم آغازین عمر ۱۳.۸ میلیارد ساله کیهان شکل گرفتند.

کیهان در ابتدا یک توده بزرگ گاز بود. اولین ستاره‌ها در چند صد میلیون سال آغازین کیهان شکل گرفتند. پس از آن، گازها و ستاره‌ها شروع کردند به جمع‌شدن در توده‌های کهکشانی. پژوهشگران می‌گویند این فرایندی است که توانسته‌اند آغازش را رصد کنند.

تولد کهکشان‌ها اولین بار در دورانی از تاریخ کیهان رخ داد که اخترشناسان آن را «دوران بازیونیزه‌شدن». در این دوران، انرژی و نور اولین کهکشان‌ها از میان گازهای هیدروژن شروع به تابیدن کرد.

پژوهشگران دقیقاً این توده‌های بزرگ هیدروژن را در میدان فروسرخ تلسکوپ فضایی جیمز وب ثبت کرده‌اند. این دورترین توده گاز هیدروژن سرد و خنثی است که دانشمندان تا به امروز یافته‌اند.

فهم منشأ خودمان

یکی از بنیادی‌ترین پرسش‌های انسان‌ها این است: «ما از کجا آمده‌ایم؟» با آشکار شدن بخشی از لحظه شکل‌گیری اولین ساختارهای کیهان، دانشمندان یک قدم کوچک به پاسخ نزدیک شده‌اند. آن‌ها قصد دارند که رصدهای خود را در این زمینه گسترش بدهند و از همین حالا برای نوبت‌های بیشتر رصد با تلسکوپ جیمز وب درخواست داده‌اند.

هدف آن‌ها در حال حاضر این است که یک نقشه جامع‌تر از کهکشان‌های درحال شکل‌گیری در کیهان آغازین تهیه کنند. تهیه چنین نقشه‌ای فعلاً تنها با استفاده از قابلیت‌های طیف‌نگاری فروسرخ بسیار حساس تلسکوپ جیمز وب ممکن است.

این تلسکوپ به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا گاز کهکشان‌های درحال تولد را از گازهای دیگر تفکیک کنند. آن‌ها چنین کاری را با استفاده از روش «انتقال لیمن-آلفا» (Lyman-alpha transition) انجام می‌دهند. در این تکنیک، نور تابیده‌شده از کهکشان‌های موردنظر که داخل گازهای خنثی درون و اطراف‌شان جذب می‌شود، آشکار می‌گردد.