جهان از اینجا شروع شد!، عکس
جوان بین: دانشمندان حالا موفق به مشاهده ده کهکشان شدند که در یک رشته نازک به طول سه میلیون سال نوری قرار دارند که ازطریق یک اختروش درخشان به هم متصل هستند. این مشاهده، دانشمندان را حسابی حیرت زده کرد؛ هم به خاطر ابعاد و اندازه آن و هم به سبب جایگاهشان در تاریخ کیهان.
غزال زیاری: رشته های کیهانی، ساختار بزرگ مقیاسی از کیهان هستند. اگر بتوانید کیهان را از زمان بیگ بنگ تا به امروز تماشا کنید، می بینید که این رشته ها و حفره های بین آنها در گذر زمان شکل می گیرند. حالا اخترشناسان با بهره گیری از تلسکوپ فضایی جیمزوب ده کهکشان را یافته اند که ساختار ابتدایی آنها تنها 830 میلیون سال بعد از شروع کیهان شکل گرفته بود.
رشته های کیهانی در آغاز عمر جهان با نوساناتی در چگالی شان ایجاد شدند. چند صد میلیون سال پس از بیگ بنگ، ماده (با شکل اولیه گاز) در محل تلاقی ورقه ها و رشته های گاز در رشته های ابتدایی، به شکل گره هایی متراکم شده بود. این گره ها و رشته ها، میزبان نخستین ستاره ها و کهکشان ها بودند. این کاملا طبیعی است که وقتی ستاره شناسان به گذشته ها نگاه می کنند، بدنبال نسخه های ابتدایی رشته های کیهانی باشند. حالا و با شروع به کار تلسکوپ جیمز وب، دانشمندان می توانند تا به گذشته ها نگاه کرده و اجسام خیلی کم نوری که اندکی پس از بیگ بنگ وجود داشتند را نظاره کنند.
دانشمندان حالا موفق به مشاهده ده کهکشان شدند که در یک رشته نازک به طول سه میلیون سال نوری قرار دارند که ازطریق یک اختروش درخشان به هم متصل هستند. این مشاهده، دانشمندان را حسابی حیرت زده کرد؛ هم به خاطر ابعاد و اندازه آن و هم به سبب جایگاهش در تاریخ کیهان. فیگ وانگ از دانشگاه آریزونا که محقق اصلی این برنامه است در این رابطه گفته: « این یکی از نخستین ساختارهای رشته ای است که تابحال رویت شده و با یک اختروش دوردست مرتبط می باشد.»
بیشتر بخوانید:
گنجینه ای که در موزه قرار داشت و کسی از آن باخبر نبود/ عکس یک گوی عجیب از کف اقیانوس سر درآورده است! رویای درک دوران ابتدایی جهان و رشته های کیهانی
مشاهدات تلسکوپ جیمزوب قسمتی از برنامه رصدی به نام ASPIRE است که یک بررسی طیف سنجی هاله ها در "عصر باز یونیده شدن" (Reionization) است. آنها هم از تصاویر و هم از طیف های 25 اختروشی که در زمان شروع جهان پس از "عصر تاریک" وجود داشتند، استفاده می نمایند. ایده اصلی، بررسی ایجاد نخستین کهکشان های ممکن و همین طور تولد نخستین سیاهچاله هاست. بعلاوه اعضای تیم امیدوارند تا بفهمند که جهان اولیه چطور با عناصر (فلزات) سنگین تر غنی شده و چطور همه اینها در عصر بازیونیده شدن ادامه یافتند.
اهداف ASPIRE، بخش مهمی از درک منشا و تکامل کیهان است. جوزف هناوی از دانشگاه کالیفرنیا در این زمینه گفته: « دو دهه اخیر تحقیقات کیهان شناسی به ما درک خوبی از نحوه ایجاد و تکامل رشته های کیهانی داده است. هدف ASPIRE درک چگونگی ترکیب و پیدایش نخستین سیاهچاله های عظیم در داستان فعلی ایجاد ساختار کیهانی است.»
تمرکز برروی سیاهچاله های ابتدایی
اختروش ها در طول زمان و فضا ظهور می کنند. آنها از سیاهچاله هایی با جرم بالا که حجم زیادی از نور و چیزهای دیگری تولید می کنند، نیرو می گیرند. ستاره شناسان نیز از آنها به عنوان شمع هایی استاندارد برای اندازه گیری فواصل دور و همین طور راهی جهت بررسی و مطالعه مناطق وسیعی از فضا که نور از آنها عبور می کند، بهره می برند.
دست کم هشت اختروش در مطالعه ASPIRE دارای سیاهچاله هایی هستند که کمتر از یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ شکل گرفته اند. جرم این سیاهچاله ها بین 600 میلیون تا 2 میلیارد برابر جرم خورشید است. یک جرم واقعا عظیم که سوالات زیادی درباره ی رشد سریع آنها وجود دارد. وانگ در این زمینه گفته: « برای ایجاد این سیاهچاله های فوق العاده بزرگ، در زمانی کوتاه، دو معیار را باید در نظر گرفت. اول این که برای بزرگ شدن و رشد، باید ماجرا را از یک سیاهچاله بزرگ دانه ای آغاز کرد و دوم این که حتی اگر این دانه سیاهچاله در ابتدا جرمی معادل هزار تا خورشید داشته باشد، باز هم باید در تمام طول عمر خود، یک میلیون بار بیشتر ماده را با حداکثر سرعت ممکن جمع کند.»
برای رشد اینطور این سیاهچاله ها، به سوخت بسیار زیادی نیاز بوده. کهکشان های آنها هم جرم بسیار بالایی داشتند و این می تواند وجود سیاهچاله هایی غول آسا در قلب آنها را توجیه کند. این سیاهچاله ها نه فقط مواد زیادی را می بلعیدند، بلکه جریان خروجی آنها نیز بر ایجاد ستاره ها تاثیر گذار بوده. یانگ در این زمینه اظهار داشت: « وزش بادهای شدید از سمت سیاهچاله ها می توانند موجب سرکوب ایجاد ستاره ها در کهکشان میزبان شوند. این بادها در کیهان های نزدیک هم رویت شده اند ولی هیچ گاه بصورت مستقیم در عصر باز یونیده شدن دیده نشده اند. مقیاس باد با ساختار اختروش ها مرتبط می باشد. در مشاهدات تلسکوپ جیمز وب، ما شاهد آن هستیم که اینگونه بادها در جهان اولیه نیز وجود داشتند.»
چرا مرور آن دوران وسوسه انگیز است؟
گاهی وقت ها می شویم که ستاره شناسان می خواهند به عصر باز یونیده شدن نگاه مجددی داشته باشند. اما چرا چنین هدفی برایشان وسوسه انگیز است؟ این به مفهوم مرور دورانی است که نخستین ستاره ها و کهکشان ها شکل گرفتند. پس از بیگ بنگ، کیهان نوزاد، شرایط بسیار گرم و متراکمی داشت. گاهی اوقات از آن دوران به عنوان سوپ اولیه کیهان یاد می شود. پس از آن، گسترش فراگیر شد و تدریجا همه چیز آغاز به خنک شدن کرد. این موجب شد تا الکترون ها و پروتون ها با هم ترکیب شده و نخستین اتم های خنثی گاز ساخته شوند و همین طور انرژی حرارتی ناشی از بیگ بنگ اجازه انتشار پیدا کرد. ستاره شناسان آن تشعشعات را تشخیص دادند و این بصورت انتقال به سرخ، به قسمت امواج ریز طیف الکترومغناطیسی منتقل شد. ستاره شناسان این تابش را "تابش زمینه کیهانی " (CMB) نامیده اند.
این جنبه از کیهان اولیه، دارای نوسانات کوچکی از چگالی مواد درحال انبساط بود که در حقیقت این ماده، هیدروژن خنثی بود. در آن زمان هیچ ستاره و کهکشانی در بین نبود ولی بالاخره این منطقه های با چگالی بالاتر، تحت گرانش به هم متصل شدند و همین موجب شد تا ماده خنثی نیز آغاز به جمع شدن کند. همین منجر به فروپاشی بیشتر مناطق پرتراکم و نهایتاً تولد نخستین ستاره ها گردید. آنها مواد اطراف را گرم کردند و همین سوراخ هایی را نواحی خنثی ایجاد می کرد و به نور اجازه سفر کردن می داد. اساسا آن حفره ها (یا حباب ها) در گاز خنثی این امکان را برای پرتوهای یونیزه شده فراهم می کردند تا در فواصل دورتری در فضا حرکت کنند. این شروع دوره باز یونیده شدن بود و یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ، جهان بطور کامل یونیزه شد.
توضیح ابرسیاهچاله های سنگین اولیه
نکته جالب توجه اینجاست که کهکشان های ابتدایی ای که توسط جیمزوب یافت شده، همراه با اختروش هایشان، دقیقا در سر جاهای خود بودند و سیاهچاله های بسیار پرجرمی در هسته مرکزی شان وجود داشت. حالا این سوال کلیدی باقی می ماند که چطور آنها به این سرعت بزرگ شدند؟ وجود آنها ممکنست ستاره شناسان را به سرنخ هایی درباره ی "چگالی بیش از حد" در کیهان نوزاد برساند. در ابتدا، دانه سیاهچاله برای ایجاد به یک منطقه بیش از اندازه متراکم پر از کهکشان نیاز دارد.
تا حالا و به لطف مشاهداتی که تا پیش از اکتشافات تلسکوپ جیمز وب انجام شده بود، تنها چند کهکشان فوق متراکم در اطراف نخستین سیاهچاله های بزرگ و سنگین کشف شده بودند. ستاره شناسان به این نیاز دارند تا مشاهدات بیشتری را در آن دوره انجام دهند تا دلیلهای خیلی از مسائل را دریابند. برنامه ASPIRE نیز به آنها کمک خواهدنمود تا پاسخ سوالاتی درباره ی بازخوردها بین ایجاد کهکشان ها و ایجاد سیاهچاله ها در دوران ابتدایی جهان را دریافت نمایند. مسیری طولانی پیش روست. در عین حال ستاره شناسان باید رشته های بیشتری از ساختارهای مقیاس بزرگ شبکه رشته های کیهانی در هنگام ایجاد شان دیده و بررسی نمایند.
منبع: universetoday
227227
منبع: javanbin.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب