یک همکاری بینالمللی متشکل از ۴۸ اخترشناس از ۱۴ کشور جهان، به سرپرستی محققان دانشگاه ماساچوست در امهرست (UMass Amherst)، موفق به شناسایی گروهی از کهکشانهای ستارهساز و غبارآلود شدند که پیش از این از دیدرس پنهان مانده بودند. این کهکشانها در دورترین نقاط جهانِ قابلمشاهده قرار دارند و حدود یک میلیارد سال پس از بیگبنگ (که دانشمندان زمان آن را حدود ۱۳.۷ میلیارد سال پیش تخمین میزنند) پدید آمدهاند.
این کهکشانهای تازه شناساییشده میتوانند نشاندهنده یک «مرحله انتقالی» در تکامل کهکشانها باشند. آنها احتمالاً حلقهای مفقوده هستند که کهکشانهای بسیار دور و درخشان (مربوط به ۱۳.۳ میلیارد سال پیش) را به کهکشانهای «ساکن» (Quiescent) یا مردهی اولیه متصل میکنند؛ یعنی کهکشانهایی که حدود ۲ میلیارد سال پس از بیگبنگ، فرآیند ستارهسازی در آنها متوقف شده بود. این یافتهها که در مجله The Astrophysical Journal Letters منتشر شده، مدلهای تثبیتشده درباره چگونگی تکامل جهان را به چالش میکشد و نشان میدهد که جدول زمانی استاندارد تاریخ کیهانی احتمالاً نیاز به بازنگری جدی دارد.
خورخه زاوالا، استادیار نجوم در دانشگاه ماساچوست و نویسنده اصلی این مقاله، میگوید:
تحقیقات من بر شناسایی و درک گروهی از کهکشانهای ستارهسازِ غبارآلود و کمیاب متمرکز است که تازه در اواخر دهه ۱۹۹۰ کشف شدند.
چرا این کهکشانها تا امروز پنهان مانده بودند؟
مشاهده این کهکشانها برای مدتها بسیار دشوار بود، زیرا سرشار از غبارهای کیهانی هستند. این غبارها نور فرابنفش (UV) و نور مرئی را به خود جذب میکنند و همین موضوع باعث میشود شناسایی آنها با تلسکوپهایی که با این بخش از طیف نور کار میکنند، تقریباً غیرممکن باشد.
اما با توسعه تلسکوپهای «زیرمیلیمتری» (Submillimeter) که برای رصد طول موجهای بلندتر طراحی شدهاند، وضعیت تغییر کرد. وقتی غبار، تابشهای فرابنفش و مرئی را جذب میکند، داغ شده و آن انرژی را دوباره به صورت نور فروسرخ (اینفرارد) ساطع میکند. ابزارهای زیرمیلیمتری میتوانند این درخشش فروسرخ را ردیابی کرده و به اخترشناسان اجازه دهند مناطقی از جهان را که زمانی کاملاً پنهان بودند، مطالعه کنند.
ترکیب قدرت آلما (ALMA) و جیمز وب (JWST)
زاوالا و همکارانش برای انجام این تحقیق، ابتدا از آرایه میلیمتری/زیرمیلیمتری بزرگ آتاکاما (تلسکوپ آلما) در شیلی استفاده کردند و حدود ۴۰۰ کهکشان درخشان و غنی از غبار را شناسایی نمودند.
سپس، آنها دادههای فروسرخِ نزدیکِ تلسکوپ فضایی جیمز وب را بررسی کردند تا حدود ۷۰ کهکشان غبارآلود کمنور را در نزدیکی لبههای جهان قابلمشاهده مکانیابی کنند. جالب اینجاست که اکثر این اجرام پیش از این هرگز شناسایی نشده بودند. تیم تحقیق در نهایت دادههای بهدستآمده را با هم ترکیب و تقویت کرد تا تأیید شود که این اجرام، واقعاً سیستمهای غبارآلودی هستند که نزدیک به ۱۳ میلیارد سال پیش شکل گرفتهاند.
بازنگری در جدول زمانی ستارهسازی
این کشف فراتر از یک دستاورد فنی، پیامدهای مهمی برای درک ما از جهان اولیه دارد. زاوالا توضیح میدهد:
کهکشانهای غبارآلود، کهکشانهایی عظیم با مقادیر زیادی فلزات و غبار کیهانی هستند. قدمت بسیار زیاد آنها نشان میدهد که ستارهها در جهان اولیه، بسیار زودتر از آنچه مدلهای فعلی ما پیشبینی میکنند، در حال شکلگیری بودهاند.
این تحقیق همچنین پیوند احتمالی بین این کهکشانها و دو گروه دیگر را نشان میدهد: کهکشانهای فوقدرخشان ستارهساز (که اخیراً توسط جیمز وب کشف شدند) و کهکشانهای عظیم و «ساکن» قدیمی. زاوالا اشاره میکند:
انگار اکنون تصاویری از مراحل مختلف چرخه زندگی این کهکشانها را در اختیار داریم؛ کهکشانهای فوقدرخشان نوزاد هستند، کهکشانهای ساکن در دوران پیری به سر میبرند و کهکشانهایی که ما پیدا کردیم، در مرحله جوانی و بلوغ هستند.
اگر این تفسیر درست باشد، به این معناست که مدلهای موجود از تکامل کیهانی ناقص هستند و فرآیند ستارهسازیِ شدید در تاریخ جهان، بسیار زودتر از تصورات قبلی دانشمندان آغاز شده است.
منبع: Scitechdaily
