رصد کمنورترین کهکشان در کیهان اولیه توسط جیمز وب
تاریخ انتشار: ۱۳ خرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۸۹۹۰۴۴
به گزارش آیای، تلسکوپ فضایی جیمز وب همچنان به اثبات تواناییهای خود ادامه میدهد و اکنون در یک کشف شگفتانگیز دیگر، دورترین کهکشان کمنور به نام JD۱ را که تا به امروز ثبت شده شناسایی کرده است.
کهکشان JD۱ در این تصویر مانند ۱۳.۳ میلیارد سال پیش دیده میشود، زمانی که جهان تنها چهار درصد از سن فعلی خود را داشته است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس(UCLA) وجود این کمنورترین کهکشان را کشف کردهاند.
توماسو تریو نویسنده دوم این مطالعه جدید در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: قبل از روشن شدن تلسکوپ وب، درست یک سال پیش، ما حتی نمیتوانستیم رویای این را هم داشته باشیم که چنین کهکشانی کمنوری را تأیید کنیم.
نگاه کردن به گذشته
دانشمندان سالهای اولیه کیهان را با استفاده از نور کیهانی که میلیونها سال سفر کرده تا به ما برسد، بررسی میکنند. یک میلیارد سال ابتدایی تشکیل جهان هستی به شکل ویژه کنجکاوی ستاره شناسان را برانگیخته است.
همه چیز با یک انفجار شروع شد. از مدتها پیش فرض بر این است که جهان پس از مهبانگ - حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش – به وجود آمده و مدتها پس از آن بوده که جهان شروع به انبساط کرده و به تدریج سرد شده و به اتمهای هیدروژن اجازه تشکیل داده است.
با این حال، جهان اولیه یک دوره کاملا تاریک را پس از مهبانگ تجربه کرده که به عنوان «عصر تاریک کیهانی» شناخته میشود. این دورهی تقریباً یک میلیارد ساله فاقد منابع نور بوده است و در طول این مدت، جهان در مهای از هیدروژن خنثی که نور اولین ستارهها و کهکشانها را به دام انداخته بود، پوشیده شده بود و تقریباً یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ، این مه به طور مرموزی شروع به از بین رفتن کرد.
این اتفاق، دورهای از یونیزه شدن را رقم زد که منجر به تشکیل اولین ستارگان و کهکشانها شد و یکی از اهداف مهم در نجوم، درک نسل اول کهکشانها است که در این دوره از تاریخ اولیه کیهان شروع به پراکندگی کردند.
ستاره شناسان با استفاده از قدرت جیمز وب، به تازگی شروع به درک این دوران گیج کننده و در عین حال جذاب کردهاند.
کثرت کهکشانهای بسیار کمنور مانند JD۱
گیدو رابرتز-بورسانی، پژوهشگر فوقدکتری در UCLA و نویسنده اول این مطالعه میگوید: اغلب کهکشانهایی که تاکنون با تلسکوپ جیمز وب پیدا شدهاند، کهکشانهای درخشانی هستند که کمیاب هستند و تصور نمیشود که به طور ویژه نماینده کهکشانهای جوانی باشند که در کیهان اولیه زندگی میکردهاند. به این ترتیب، اگرچه مهم است، تصور نمیشود که آنها عوامل اصلی باشند که در تمام این مه هیدروژنی سوختهاند.
وی افزود: از طرف دیگر کهکشانهای بسیار کمنور مانند JD۱ تعدادشان بسیار بیشتر است، به همین دلیل است که ما معتقدیم که آنها بیشتر نماینده کهکشانهایی هستند که فرآیند یونیزاسیون مجدد را انجام دادهاند و به نور فرابنفش اجازه دادهاند بدون مانع در بافت فضا-زمان حرکت کند.
پژوهشگران با استفاده از حساسیت بالای تلسکوپ فضایی جیمز وب توانستند مکان JD۱ را پیدا کنند. این کهکشان در پشت خوشه کهکشانی «آبل ۲۷۴۴»، خوشهای درخشان و بزرگ از کهکشانهای نزدیک واقع شده است.
خوشبختانه جیمز وب با پدیده همگرایی گرانشی توانست این کهکشان کم نور را ببیند. کشش گرانشی این خوشه کهکشانی باعث شد که JD۱ بزرگتر و ۱۳ برابر درخشانتر از آنچه واقعا هست، به نظر برسد.
تریو گفت: ترکیب تواناییهای جیمز وب و قدرت بزرگنمایی لنز گرانشی یک انقلاب پدید آورده است. ما در حال بازنویسی این کتاب در مورد چگونگی شکلگیری و تکامل کهکشانها بلافاصله پس از انفجار بزرگ هستیم.
ابزار طیفنگار فروسرخ نزدیک(NIRSpec) تلسکوپ جیمز وب برای بدست آوردن طیف نور فروسرخ این کهکشان مورد استفاده قرار گرفت. این دادهها بسیاری از جزئیات کلیدی را در مورد این کهکشان دور، مانند تعداد ستارگان و میزان غبار و عناصر سنگین آن فاش کردند.
این یافتهها در مجله Nature گزارش شده است.
منبع: اکوفارس
کلیدواژه: بانک مرکزی افزایش قیمت شاخص بورس طلای جهانی قیمت روز خودرو میلیارد سال کهکشان ها جیمز وب کم نور
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت ecofars.com دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «اکوفارس» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۸۹۹۰۴۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
جستجوی ذرات مرموز «شبح» را در تونلهای زیرزمینی سرن
برای سالها دانشمندان تصور میکردند که شناخت ذرات «شبح» در دنیای پیرامونیمان، میتواند درک ما را از ماهیت واقعی کیهان تا حد زیادی ارتقا دهد. این ذرات که تقریبا هیچ جرمی ندارند با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت میکنند و برای بیش از ۴ دهه است که از زیر تلاشهای دانشمندان برای اثبات وجودشان گریختهاند.
به گزارش یورونیوز فارسی، حالا، اما دانشمندان در بزرگترین آزمایشگاه فیزیک ذرهای جهان در سرن در مرز سوئیس گمان میکنند که سرانجام راهی را برای اثبات وجود داشتن یا نداشتن این ذرات پیدا کردهاند.
برای این کار به طور ویژه آزمایشی زیرزمینی برای یافتن شواهدی از ذرات «شبح» طراحی شده و در دست اجرا قرار گرفته است. ابزار دستگاه شناسایی جدید هزار برابر بیشتر از دستگاههای قبلی به چنین ذراتی حساس خواهد بود.
اما این ذرات شبحگون چیستند و چرا رویکرد جدیدی برای شناسایی آنها لازم بود؟
نظریه فعلی فیزیک ذرات «مدل استاندارد» نامیده میشود. این نظریه میگوید که همه چیز در کیهان از خانوادهای متشکل از ۱۷ ذره شامل ذرههای شناختهشده مانند الکترون و بوزون هیگز و همچنین ذرات کمتر شناختهشده نظیر کوارک افسون، تاو نوترینو و گلوئون است.
برخی از این ذرات در ترکیبهای مختلف با هم مخلوط میشوند تا ذرات بزرگتر را، که سازنده دنیای اطراف ما و همچنین ستارگان و کهکشانهای فضا هستند، تشکیل دهند. در این میان، اما یک مشکل وجود دارد: اخترشناسان متوجه چیزهایی در کیهان شدهاند (برای مثال نحوه حرکت کهکشانها) که قویاً نشان میدهد تمام آنچه ما میتوانیم مشاهده کنیم فقط ۵ درصد کیهان را تشکیل میدهد.
بنابر نقشه تهیهشده توسط اخترشناسان، کیهان در مجموع از ۲۶ درصد ماده تاریک، ۶۹ درصد انرژی تاریک و ۵ درصد ماده عادی تشکیل شده است. بقیه آنچه در کیهان است میتواند از ذرات «شبح» یا «پنهان» تشکیل شده باشد. تصور میشود که آنها همزادهای شبحگون ۱۷ ذره مدل استاندارد باشند.
اگر آنها وجود داشته باشند، تشخیصشان واقعا سخت است، زیرا به ندرت با دنیایی که ما میشناسیم تعامل دارند. آنها مانند ارواح مستقیماً از همه چیز عبور میکنند و توسط هیچ ابزار زمینی قابل شناسایی نیستند.
با این حال یک تئوری جدید میگوید که ذرات شبح گاهی به ندرت میتوانند به ذرات مدل استاندارد تجزیه شوند و این ذرات توسط آشکارسازها قابل شناسایی هستند. ابزار جدید با افزایش بسیار زیاد تعداد برخوردها، شانس تشخیص این فروپاشیها را افزایش میدهد.
بیشتر آزمایشهای کنونی ذرات با یکدیگر برخورد داده میشوند، اما در آزمایش جدید یک ابزارک آنها را به یک بلوک بزرگ از مواد شلیک میکند. این بدان معنی است که نه فقط بعضی ذرات، بلکه همه آنها به قطعات کوچکتر خرد میشوند.
آزمایش جدید توسط شتابدهنده پروتون اسپیاس در مرکز سرن انجام میشود
پروفسور آندری گولووین از امپریال کالج لندن و رئیس کل این پروژه، میگوید که این آزمایش «عصر جدیدی را در جستجوی ذرات پنهان نشان میدهد.»
او اضافه کرد: «این آزمایش امکان منحصربهفردی برای حل چندین مشکل عمده فیزیک ذرات دارد و ما چشمانداز کشف ذراتی را داریم که قبلاً هرگز دیده نشدهاند.»
شکار ذرات شبح نیاز به تجهیزات ویژهای دارد. با آزمایشهای معمولی با استفاده از برخورد دهنده بزرگ هادرونی میتوان ذرات جدید را تا فاصله یک متری از برخورد تشخیص داد. اما ذرات شبح میتوانند نامرئی باقی بمانند و قبل از اینکه متلاشی شوند و خود را نشان دهند، چند ده متر یا حتی صدها متر را طی کنند؛ بنابراین آشکارسازهای دستگاه فرصت بیشتری برای شناسایی این ذرات دارند.
پروفسور میتش پاتل از امپریال کالج با توصیف این رویکرد جدید به عنوان «مبتکرانه»، گفت: «چیزی که واقعاً در مورد آزمایش برای من جذاب است این است که این ذرات دقیقاً زیر دماغ ما هستند، اما ما هرگز نتوانستهایم نحوه تعامل آنها را مشاهده کنیم.»
شتابدهنده بزرگ هادرونی در سرن پیشتر محل انجام آزمایشهای مربوط با ذرات بنیادی بوده است
قرار است ابزارهای مربوط به آزمایش جدید در تونلها و تاسیسات زیرزمینی سرن ساخته شوند. این آزمایش در کنار آزمایشهای دیگر سرن اجرا خواهد شد که بزرگترین آنها برخورد دهنده بزرگ هادرونی است؛ آزمایشی که از زمان تکمیل آن در سال ۲۰۰۸ تا کنون با صرف هزینهای بالغ بر ۴.۵ میلیارد یورو به دنبال ۹۵ درصد گمشده جهان بوده است.
این ماشین غولپیکر تا کنون هیچ ذرهای از مدل غیر استاندارد پیدا نکرده است و بنابراین برنامه ساخت ماشینی که سه برابر بزرگتر است در دستور کار قرار گرفته است. دستگاه جدید که «برخورددهنده دورانی آینده» (Future Circular Collider) بودجهای ۱۴ میلیارد یورویی دارد و تاریخ شروع به کار آن برای اواسط دهه ۴۰ میلادی برنامهریزی شده است. اگرچه تا سال ۲۰۷۰ به ظرفیت نهایی خود برای شکار ذرات جدید خود نخواهد رسید.
در مقابل آزمایش «جستجو برای ذرات پنهان» (SHiP) ویژه یافتن ذرات شبح حدود ۱۰۰ برابر ارزانتر خواهد بود و حدود ۱۲۰ میلیون یورو هزینه برمیدارد.
محققان میگویند انجام تمامی این آزمایشها برای یافتن ذراتی که منجر به یکی از بزرگترین پیشرفتها در تمام دوران علم فیزیک خواهند شد، مورد نیاز است.