تلسکوپ جیمز وب شاید دورترین کهکشان را دیده باشد؛ شاید هم نه!

تلسکوپ فضایی جیمز وب با قدرت تصویربرداری فروسرخ خود موفق به شکار جرمی کیهانی شده که احتمالا دورترین کهکشان مشاهده شده تا کنون است اما این موضوع هنوز قطعی نیست و باید بیشتر بررسی شود.

یکی از اهداف طراحی تلسکوپ فضایی جیمز وب، ارائه‌ی توانایی تصویربرداری در طول موج‌هایی بود که اولین ستاره‌ها و کهکشان‌های کیهان را آشکار کند. اکنون، تنها هفته‌ای پس از آشکار شدن اولین تصاویر علمی این رصدخانه‌ی قدرتمند، نشانه‌ای قوی از موفقیت آن داریم.

در برخی از داده‌هایی منتشر شده توسط ناسا، پژوهشگران ۵ کهکشان را از فاصله‌های بسیار دور در کیهان مشاهده کرده‌اند که تنها چند صد میلیون سال پس از مِه‌بانگ (انفجار بزرگ) وجود داشته‌اند. اگر فاصله‌ی این اجرام تأیید شود، یکی از آن‌ها دورترین کهکشانی خواهد بود که تا کنون مشاهده شده است.

ناسا معمولا برای بسیاری از رصدخانه‌های خود، به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا پروپوزال‌های رصدی خود را ارسال کنند و پژوهشگران پس از مدتی می‌توانند به داده‌های حاصل از رصد خود دسترسی انحصاری داشته باشند.

برای جدیدترین چشم فضایی بشر اما ناسا مجموعه‌ای از اهداف را درنظر دارد که داده‌های آن‌ها بلافاصله در معرض دید عموم قرار می‌گیرند تا هر کسی آن‌طور که می‌خواهد آن‌ها تجزیه‌وتحلیل کند. برخی از این موارد شامل مکان‌هایی مشابه یکی از اولین تصاویر منتشر شده توسط جیمز وب است، جایی که یک خوشه‌ی بزرگ از کهکشان‌ها به‌عنوان یک عدسی غول‌پیکر، اجرام دورتر را بزرگنمایی می‌کند.

• نخستین تصویر تمام‌رنگی تلسکوپ جیمز وب قدیمی‌ترین ساختارهای کیهان را آشکار کرد

یک بررسی توسط جیمز وب که «گلس» (GLASS) نام دارد، با استفاده از یکی از ابزارهای علمی تصاویری را با نوردهی‌های طولانی در بخش‌های مختلف طیف فروسرخ ثبت می‌کند. طیف کامل طول موج‌هایی که ابزار «نیرکم» (NIRCam) پوشش می‌دهد به هفت بخش تقسیم می‌شود و برای هر بخش بین ۱.۵ تا ۶.۶ ساعت تصویربرداری صورت می‌گیرد.

یک تیم بزرگ بین‌المللی از محققان از این بخش‌ها برای انجام یک پژوهش ویژه استفاده می‌کنند. آن‌ها برای شناسایی کهکشان‌های دوردست به دنبال اجرامی هستند که در برخی از قسمت‌های طیف وجود دارند، اما در برخی دیگر وجود ندارند.

طرحی گرافیکی از جیمز وب
Credit: NASA

این جست‌وجوها بر اساس این موضوع است که پس از شکل‌گیری امواج پس‌زمینه‌ی مایکروویو کیهانی، تا صدها میلیون سال، بیشتر جهان با اتم‌های هیدروژن پر شده بود. این اتم‌ها هر نوری را با طول موج بالاتر از طول موج یونیزه شده هیدروژن، جذب می‌کنند و بنابراین جهان را نسبت به این طول موج‌ها مات می‌کنند.

در آن دوران، این مات شدن یا قطع طول موج، جایی در انتهای طیف فرابنفش بود. اما در این فاصله‌ی زمانی تا امروز، انبساط کیهان این قطع شدن طول موج‌ها را به بخش فروسرخ منتقل کرده است و این یکی از دلایل کلیدی طراحی وب برای حساس بودن به طول موج‌های فروسرخ است.

بر پایه‌ی این موضوع، تیم پژوهشی به دنبال اجرامی بودند که در تصاویر کم‌انرژی‌ترین بخش‌های طیف فروسرخ جیمز وب دیده می‌شدند اما در بخش‌هایی با انرژی بالاتر (طول موج کوتاه‌تر) وجود نداشتند. نقطه‌ی دقیقی که چنین اجرامی در آن ناپدید می‌شوند، نشان می‌دهد که بریدگی طیفی کهکشان تا چه حد به سمت قرمز جابه‌جا شده و بنابراین چقدر دور است.

با این روش پنج جرم مختلف شناسایی شد و یک نسخه‌ی پیش‌نویس از نتایج پژوهش بر دو مورد از دورترین آن‌ها متمرکز است: GLASS-z13 و GLASS-z11. اولی حتی از دورترین فاصله‌ی تأیید شده از هر چیزی که در تصویر فراژرف هابل دیده شده است، دورتر است.

اگر این فاصله تأیید شود، این دورترین جرمی است که در مورد آن می‌دانیم و از نظر زمانی، نزدیک‌ترین جرم مشاهده شده به بیگ‌بنگ خواهد بود اما هنوز تا تأیید موضوع باید پژوهش بیشتری صورت بگیرد.

• عکس‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب چه اهمیتی دارند؟

عکس کاور: دورترین کهکشان (احتمالی) شناسایی شده توسط تلسکوپ جیمز وب
Credit: NASA/ESA/CSA

منابع: Ars Technica, CNet