تلسکوپ جیمز وب با رصد جرمی متعلق به حدود ۲۵۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ، احتمالا باز هم رکورد دورترین کهکشان رصد شده را شکسته است.
در یک مطالعه‌ی تازه، دانشمندان از نخستین مجموعه داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) برای کشف یک کهکشان احتمالی با نام CEERS-93316 که تقریبا ۲۵۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ تشکیل شده، استفاده کرده‌اند.
CEERS مخفف «کاوش علمی گسترش اولیه‌ی تکامل کیهانی» (Cosmic Evolution Early Release Science Survey) است و به‌طور خاص بر تصویربرداری توسط جیمز وب استوار است. این کهکشان همچنین یک رکورد جدید انتقال به قرمز با معیار z برابر ۱۶.۷ را ثبت کرد. این یافته به‌ویژه از این نظر جذاب است که قدرت جیمز وب را نشان می‌دهد که تنها چند هفته از فرستادن نخستین داده‌های علمی آن می‌گذرد.
دکتر «ربکا باولر» (Rebecca Bowler) عضو همکاری ارنست رادرفورد در دانشگاه منچستر و یکی از نویسندگان این مقاله گفت: «چند هفته‌ی گذشته با تماشای شکسته شدن تمام رکوردهایی که برای مدت طولانی در اختیار هابل باقی مانده بود، بسیار سورئال بود. در مورد این مطالعه یافتن یک کهکشان احتمالی با z=16.7 احساس شگفت‌انگیزی است و چیزی نبود که از داده‌های اولیه انتظارش را داشته باشیم.»
این مطالعه‌ی جدید همچنین به ده‌ها مطالعه‌ی گذشته ارجاع داده است که اجرام سماوی را با استفاده از مشاهدات ترکیبی رصدخانه‌های زمینی همراه با تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی اسپیتزر اندازه‌گیری کرده‌اند تا امکان اندازه‌گیری جابه‌جایی به سرخ حدود ۱۰ را داشته باشند.
«کالوم دانان» (Callum Donnan) نویسنده‌ی اصلی این مطالعه هم خاطرنشان کرد: «پیداکردن چنین کهکشان دوری با وب با توجه به اینکه این تنها اولین مجموعه از داده‌هاست، شگفت‌انگیز است. اما توجه به این نکته مهم است که برای اطمینان از دقت اندازه‌گیری انتقال به سرخ، به مشاهدات بعدی با استفاده از ابزار طیف‌سنجی نیاز است. به همین دلیل است که از آن به عنوان کهکشان احتمالی یاد می‌کنیم.»
مطالعه‌ی کنونی بر اساس داده‌های تصویربرداری «دوربین فروسرخ نزدیک» (NIRCam) که تصویرگر اصلی جیمز وب است، نشان داد که CEERS-93316 نمی‌تواند یک ستاره‌ی کم‌جرم یا هسته‌ی کهکشانی فعال واضح باشد. چون CEERS-93316 می‌تواند تنها ۲۵۰ میلیون سال سن داشته باشد، یکی از اهداف کیهان‌شناسان این است که بدانند در کهکشان‌هایی با این سن کم پس از مه‌بانگ (Big Bang) چه روی می‌دهد.
بولر افزود: «پس از انفجار بزرگ، جهان وارد دوره‌ای شد که به عنوان دوران تاریکی شناخته می‌شود و پیش از تولد ستاره‌ها را دربر می‌گیرد. مشاهدات این کهکشان ما را به زمانی می‌برد که فکر می‌کنیم اولین کهکشان‌ها در حال شکل‌گیری هستند. ما در اوایل جهان، کهکشان‌های بیشتری نسبت به پیش‌بینی شبیه‌سازی‌های کامپیوتری یافته‌ایم، بنابراین به وضوح ناآگاهی زیادی ازجمله پرسش‌هایی درباره‌ی چگونگی و زمان شکل‌گیری نخستین ستاره‌ها و کهکشان‌ها وجود دارد.»
تصاویر کهکشان احتمالی CEERS-93316 در داده‌های جیمز وب
Credit: Donnan et al
با توجه به این یافته‌ی ارزشمند فقط در اولین مجموعه داده‌های جیمز وب، جالب است که فکر کنیم این تلسکوپ فضایی رکوردشکن چقدر می‌تواند عمیق‌تر ببیند و آیا می‌تواند خود انفجار بزرگ را رصد کند یا خیر؟
بولر توضیح داد: «جیمز وب می‌تواند کهکشان‌ها را در جابه‌جایی‌های قرمز بیشتر از ۲۰، یعنی کمتر از ۲۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ، شناسایی کند. یافتن این کهکشان‌ها احتمالا بسیار سخت خواهد بود، اما کشف CERRS 93316 به ما امیدواری می‌دهد که ممکن است جیمز وب به آن دست یابد.»
دانان هم افزود: «دورترین پدیده‌ی مشاهده شده، پس‌زمینه‌ی مایکروویو کیهانی (CMB) است که پس‌درخشش انفجار بزرگ محسوب می‌شود. نور CMB تقریبا از ۴۰۰۰۰۰ سال پس از مه‌بانگ می‌آید و در طول سال‌ها توسط ابزارهای مختلف رصد شده است، به ویژه ماهواره پلانک که هرچند در سال ۲۰۰۹ پرتاب شد اما می‌تواند مراحل اولیه‌ی شکل‌گیری کهکشان‌ها را کاوش کند.»
در حالی که دانان و بولر هر دو اشاره کردند که هیچ مشاهدات دیگری برای CEERS-93316 برنامه‌ریزی نشده است، اما آن‌ها امیدوارند که چنین فرصتی در آینده فراهم شود.
گفتنی است انتقال به سرخ، بخشی از چیزی است که به‌عنوان اثر داپلر شناخته می‌شود و ستاره‌شناسان از آن برای اندازه‌گیری فواصل در کیهان استفاده می‌کنند.
یک مثال رایج برای نشان دادن اثر داپلر، تغییر در زیر و بم شدن امواج صوتی است که هنگامی که جسم با صدای بلند، برای نمونه یک آمبولانس، به سمت شما حرکت می‌کند و سپس از شما دور می‌شود، به‌خوبی احساس می‌شود. هنگامی که جسم به سمت شما حرکت می‌کند، تغییر طول موج امواج صوتی به‌عنوان انتقال به آبی شناخته می‌شود، در حالی که وقتی از شما دور می‌شود، انتقال به قرمز نامیده می‌شود.
اینکه مطالعه‌ی تازه یک رکورد جدید انتقال به سرخ ایجاد می‌کند به این معنی است که دانشمندان دورترین جرم جهان را تا به امروز اندازه‌گیری کرده‌اند. منبع
