کشف کم‌نورترین کهکشان؛ سرنخی از چگونگی پایان عصر تاریکی کیهان

ستاره شناسان با کمک عدسی گرانشی و تلسکوپ‌های قدرتمند توانسته‌اند کم‌نورترین کهکشان کیهان تا به امروز را شناسایی کنند

این کشف که جزییات آن در' ژورنال اخترفیزیکی ' منتشر شده محصول مطالعه تیمی بین المللی از دانشمندان از جمله در دانشگاه کالیفرنیاست.

اخترشناسان این کهکشان را، که نور آن بعد از 13 میلیارد سال به ما می رسد، ابتدا با کمک تلسکوپ فضایی هابل کشف و بعد وجود آن را با تلسکوپ بزرگ کک (Keck) در هاوائی تایید کردند اما این تلسکوپ های قدرتمند به تنهایی کافی نبود.

پروفسور مبشردرعصرتاریک کیهانی فوتون‌های نور با طول موج مشخصی جذب اتم های خنثی هیدروژن می شدند و نمی توانستند فرارکنند. به علاوه هیچ منبع دیگری برای تولید فوتون‌ها وجود نداشت چون ستارگان یا کهکشانی وجود نداشت. این وضعیت چندصد میلیون سال ادامه یافت که به عصر تاریک مشهور است.

آنچه این کشف را ممکن کرد عدسی گرانشی بود که امکان آن اولین بارحدود یک قرن پیش توسط نظریه نسبیت عام اینشتین پیش بینی شد. در این پدیده مجموعه ای از کهکشان ها نور اجرامی که درفاصله بسیار دورتر پشت آنها قرار دارد را آشکار می کند.

پروفسور بهرام مبشر، کیهان شناس رصدی و استاد نجوم در دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید، می گوید: 'عدسی گرانشی مثل تلسکوپ کیهانی رفتار می کند همانطور که یک ذره بین اجرام را بزرگتر نشان می دهد. به کمک پدیده عدسی گرانشی است که می شود کهکشان هایی که با رصد مستقیم قابل مشاهده نیستند را دید.'

مربع هایی که در عکس بالا خالی می بینید جای کهکشانی است که تازه کشف شده و طیف نوری آنها نشان می دهد که در واقع هر سه متعلق به همان شیء است.

توماسو ترو استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس که از کاشفان این کهکشان است به بی بی سی فارسی می گوید:‌ 'این کهکشان خیلی کوچک است، جزییات آن به سختی دیده می شود.'

سوال بزرگی که منجمان می خواهند به آن پاسخ دهند این است که عصر تاریک کیهانی چگونه پایان یافت.

این دوره ای پس از مهبانگ - بیگ بنگ - است که کهکشان ها هنوز تشکیل نشده بودند و کیهان عملا تاریک بود.

نظریه های نجومی می گوید که بعد از مهبانگ، و درحالی که با انبساط سریع جهان تشعشعات ناشی از مهبانگ خنک می شد، ترکیب الکترون ها و پروتون ها باعث تشکیل گاز هیدروژن شد و این شروع عصر تاریک کیهان بود.

به گفته پروفسور مبشر در این دوره که حدود 380 هزار سال بعد از مهبانگ شروع شد 'فوتون‌های نور با طول موج مشخصی جذب اتم های خنثی هیدروژن می شدند و امکان فرار نداشتند. به علاوه هیچ منبع دیگری برای تولید فوتون‌ها وجود نداشت چون ستاره یا کهکشانی وجود نداشت. این وضعیت چندصد میلیون سال ادامه یافت که به عصر تاریک کیهانی مشهور است.'

این دوره حدود یک میلیارد سال بعد از مهبانگ تمام شد.

توماسو تروبعید است پیش از این کهکشان های زیاد دیگری شکل گرفته باشند اما احتمالا کهکشان های مشابه زیادی همزمان پدیدار شدند

پروفسور ترو می گوید 'نور ستارگان جوان نمی توانست راه زیادی برود تا به ما برسد. مثل این است که مهی میان ما و کهکشان های اولیه باشد و در نتیجه نمی توانیم آنها را ببینیم.'

اما به تدریج با تشکیل ستارگان بیشتر نور فرابنفش ساطع شده از ستارگان درحال تولد در این کهکشان‌های جوان، اتم های هیدروژن فضا را یونیزه کرد - الکترون‌ها را از اتم ها جدا شد - تا امکان انتشار نور در کیهان فراهم شود.

معما اینجاست که همه ستارگان قابل رویت در جهان نمی توانند تشعشع کافی برای یونیزه کردن همه هیدروژن و پایان عصر تاریکی فراهم کرده باشند.

اینجاست که کشف تازه اهمیت پیدا می کند چون شاید گوشه ای از کهکشان های متعدد و کم‌نور زیادی باشد که وجود داشته اند اما هنوز کشف نشده اند.

پروفسور مبشر که در این مطالعه شرکت نداشته به بی بی سی می گوید: 'اولین کهکشان ها حدود 600 میلیون سال بعد از شروع کیهان، مهبانگ، متولد شدند. مشخصه مهم در مورد این کهکشان به خصوص این است که کم‌نورتر از کهکشان هایی که پیش از این کشف شده بود. اگر این نوع کهکشان ها فراوان باشند، می توانسته اند تشعشعات کافی در کیهان اولیه ساطع کنند. و همین تشعشعات است که مسئول شفاف شدن و روشن شدن کیهان بوده است.'

فراوانی این کهکشان های اولیه و ناپیدا دقیقا همان وضعیتی است که محققان مطالعه تازه تصور می کنند در آن دوران وجود داشته.

پروفسور ترو می گوید: 'بعید است پیش از این کهکشان های زیاد دیگری شکل گرفته باشند اما احتمالا کهکشان های مشابه زیادی همزمان پدیدار شدند.'

'این کهکشان مسلما یکی از اولین کهکشان هایی است که ما می شناسیم و نمونه خوبی است از این که سایر کهکشان ها چه ظاهری داشته اند.'

به گفته پروفسور مبشر اندازه و ماهیت این کهکشان ها هم اکنون موضوع تحقیقات زیاد در علم نجوم است.

منبع :