کشف دورترین کهکشان که می‌تواند به شناخت آغاز شکل‌گیری جهان کمک کند
ستاره شناسان قدیمی‌ترین و دورترین کهکشان (تاکنون) را کشف کردند
از زمان بسیار قدیم ، فلاسفه و دانشمندان درباره آغاز زمان می‌اندیشیدند و حتی سعی می‌کردند تعیین کنند که همه چیز از چه زمانی آغاز شده است. فقط در عصر کیهان‌شناسی مدرن بوده است که ما می‌توانیم با اطمینان نسبتاً به آن سوال پاسخ دهیم.
با توجه به پذیرفته‌ترین مدل‌های کیهان‌شناسی ، جهان تقریباً 13.8 میلیارد سال پیش با بیگ بنگ آغاز شد.
حتی با این حال ستاره شناسان هنوز در مورد شکل ظاهری جهان اولیه از زمان هم‌زمانی این دوره با “عصر تاریکی” کیهانی اطمینان ندارند. بنابراین ستاره شناسان به رفع محدودیت ابزارهای خود ادامه می‌دهند تا ببینند اولین کهکشان‌ها چه زمانی شکل گرفته‌اند.
به لطف تحقیقات جدید یک تیم بین‌المللی از ستاره شناسان قدیمی‌ترین و دورترین کهکشان مشاهده شده در جهان ما تاکنون را (GN-z11) شناسایی کردند.
این تیم که اخیراً تحقیقات آنها در مجله Nature Astronomy منتشر شده است توسط لینهوا جیانگ از انستیتو نجوم و اخترفیزیک کاولی و پروفسور نوبوناری کاشیکاوا از دانشگاه توکیو هدایت می‌شدند.
محققان رصدخانه‌های موسسه علوم کارنگی- رصدخانه استوارد- رصدخانه ژنو- دانشگاه پکن و دانشگاه توکیو نیز به آنها پیوستند .
به بیان ساده دوران تاریکی کیهانی حدود 370 هزار سال پس از انفجار بزرگ-بیگ بنگ- آغاز و تا 1 میلیارد سال دیگر ادامه یافت.
در این زمان تنها منابع نوری یا فوتون‌هایی بودند که قبلاً آزاد شده بودند – که امروزه نیز به عنوان تابش پس‌زمینه کیهانی (CMB) قابل تشخیص است – یا آنهایی که توسط اتم‌های خنثی هیدروژن آزاد می‌شوند. نور این فوتون‌ها به دلیل انبساط جهان چنان جابجا شده است که امروزه برای ما نامرئی هستند.
این اثر به عنوان “انتقال به سرخ” شناخته می‌شود ، جایی که وقتی در کیهان همیشه در حال گسترش حرکت می‌کند تا به ما برسد طول موج نور کشیده می‌شود(یا به سمت انتهای قرمز طیف تغییر می‌کند). برای اجسامی که به کهکشان ما نزدیک می‌شوند ، طول موج کوتاه شده و به سمت انتهای آبی طیف تغییر مکان می‌دهد. (معروف به انتقال به آبی “blueshift”).
برای حدود یک قرن ستاره شناسان از این اثرات برای تعیین فاصله کهکشان‌ها و سرعت گسترش جهان استفاده کرده‌اند. در این مورد تیم تحقیقاتی از تلسکوپ Keck I در هاوایی برای اندازه‌گیری انتقال به سرخ GN-z11 برای تعیین فاصله آن استفاده کردند.
نتایجی که آنها به دست آوردند نشان می‌دهد که دورترین (و قدیمی‌ترین) کهکشان مشاهده شده است. همانطور که کاشیکاوا در بیانیه مطبوعاتی دانشگاه توکیو توضیح داد :
“طبق مطالعات قبلی به نظر می‌رسد کهکشان GN-z11 با 13.4 میلیارد سال نوری یا 134 نونیلیون کیلومتر ( نونیلیون عددی است که نونیلیون 9 دسته سه تایی صفر بیشتر از هزار دارد. non به معنی 9 است. در اینج عدد این فاصله 134 با دنباله‌ی 30 تا صفر کیلومتر است. ) دورترین کهکشان قابل تشخیص از ماست. اما اندازه‌گیری و تأیید چنین مسیری آسان نیست .”
به طور خاص این تیم خطوط انتشار کربن حاصل از GN-z11 را بررسی کرد که در هنگام خروج از کهکشان در محدوده ماوراءبنفش بودند و با رسیدن به زمین با ضریب 10 – به مادون قرمز (0.2 میکرومتر) منتقل شدند.
این سطح انتقال به سرخ نشان می‌دهد که این کهکشان همانطور که مشاهده شده تقریباً در 13.4 میلیارد سال پیش وجود دارد، یعنی فقط 400 میلیون سال پس از بیگ بنگ.
فاصله GN-z11 تا حدی است که مرز خود جهان قابل مشاهده را مشخص می‌کند!
اگر مشاهدات بعدی بتواند نتایج این مطالعه را تأیید کند آن‌گاه ستاره شناسان با اطمینان می‌گویند GN-z11 دورترین کهکشان مشاهده شده است. از طریق مطالعه اجرامی مانند این ، اخترشناسان امیدوارند که بتوانند دوره‌ای از تاریخ کیهانی را که جهان فقط چند صد میلیون سال قدمت داشته روشن کنند.
این دوره مصادف است با آغاز ظهور جهان از “عصر تاریکی”، زمانی که اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها شکل گرفتند و جهان اولیه را با نور مرئی پر کردند.
با مطالعه این موارد ستاره‌شناسان امیدوارند که در مورد چگونگی تکامل ساختارهای بزرگ کیهان اطلاعات بیشتری کسب کنند.
این داده‌ها حتی به ستاره شناسان این امکان را می‌دهند تا بتوانند خود “عصر تاریک” را مطالعه کنند ، زمانی که تنها نور غیر CMB خط چرخش هیدروژن خنثی بود تا بتوانند آغاز خود جهان را کاوش کنند و نظاره‌گر شکل‌گیری اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها باشند. چه زمان هیجان‌انگیزی خواهد بود!
📝 آرین رسولی
کانال تلگرام: @arian_xboy
اینستاگرام: @arianrasouliii
منابع:
این مقاله در ابتدا توسط Universe Today منتشر شده است .
سلام و درود بر شما
تصور من بر این است که پیش از بیگ بنگ جهانی دیگر زاده شده بود که بعد از انبساط به تدریج رو به انقباض رفت و بیگ بنگ را به وجود آورد همانطور که یکی از نظریات در مورد پایان کیهان همین انقباض هست