>> کشف راز نخستین نور کیهان: کهکشانهای کوتوله چگونه تاریکی را شکستند > علمای اخترشناسی در
>> کشف راز نخستین نور کیهان کهکشانهای کوتوله چگونه تاریکی را شکستند > علمای اخترشناسی در نهایت موفق شدند به یکی از پرسشهای اساسی کیهانشناسی پاسخ دهند چه عاملی برای اولین بار کیهان تاریک و بیشکل را روشن ساخت؟ بر اساس دادههای تازه تلسکوپهای فضایی هابل و جیمز وب، منشأ فوتونهای آزاد در کیهان اولیه، کهکشانهای کوچکی بودند که با تولد خود، ابرهای تاریک هیدروژن در فضای بینکهکشانی را منیر کردند.
این کشف نقشی حیاتی را برای کهکشانهای کمنور و فراوان در کیهان اولیه آشکار میکند. این کهکشانها فوتونهای یونیزهکننده تولید میکردند که در طول فرآیند بازیونیزهسازی، هیدروژن خنثی را به پلاسمای یونیزهشده تبدیل نمودند. شرایط کیهان در لحظات نخستین پس از بیگ بنگ چند دقیقه پس از بیگ بنگ، فضا پر از مهی متراکم و داغ از پلاسمای یونیزهشده بود.
نور کمی که وجود داشت، قادر به نفوذ در این مه نبود؛ فوتونها با برخورد به الکترونهای آزاد پراکنده میشدند و کیهان را در تاریکی نگه میداشتند. با گسترش و خنک شدن کیهان، حدود ۳۰۰ هزار سال پس از بیگ بنگ، الکترونها و پروتونها ترکیب شده و گاز هیدروژن خنثی (با مقدار کمی هلیم) را شکل دادند. اگرچه اکثر طول موجهای نور میتوانستند از این محیط خنثی عبور کنند، اما منبع نوری کمی در آن دوره وجود داشت.
نقش ستارههای اول و پایان عصر تاریکی اولین ستارهها از اتمهای هیدروژن و هلیم متولد شدند. تابش این ستارههای اولیه انرژی کافی برای جداسازی الکترونها از هستهها و یونیزه کردن گازها را داشت، اما کیهان تا آن زمان به حدی منبسط شده بود که گازها پراکنده شده و نتوانسته بودند جلوی این تابشها را بگیرند.
حدود یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ و در پایان دورهای که طلوع کیهان نام دارد، کیهان به طور کامل بازیونیزه شد و برای اولین بار در تاریخ جهان هستی، نور بر تاریکی غلبه کرد. مشاهده مستقیم عامل روشنسازی کیهان از آنجا که دوره طلوع کیهان بسیار تاریک و در فاصلههای بسیار دور قرار دارد، مشاهده مستقیم آن چالشبرانگیز بوده است.
دانشمندان پیش از این تصور میکردند که اجسام بزرگ و پرانرژی، مانند سیاهچالههای فوقالعظیم یا کهکشانهای عظیم در آغاز شکلگیری ستارهها، مسئول این شفافیت هستند. یکی از اهداف اصلی طراحی تلسکوپ جیمز وب، نگاه به عمق طلوع کیهان و آشکار کردن پنهانهای آن بود. این تلسکوپ کشفهای شگفتانگیزی در مورد این دوره حیاتی انجام داده و اکنون شواهد جدید نشان میدهد که کهکشانهای کوتوله بازیگران اصلی بازیونیزهسازی بودهاند.
استفاده از لنز گرانشی برای دیدن کهکشانهای دور یک تیم بینالمللی از اخترشناسان با بهرهگیری از دادههای جیمز وب و هابل، خوشه کهکشانی پاندورا (آبِل ۲۷۴۴) را رصد کردند. این خوشه به دلیل متراکم بودن، فضا-زمان اطراف خود را خم کرده و یک لنز گرانشی طبیعی ایجاد میکند. نور اجسام دوری که از این لنز عبور میکند، بزرگنمایی شده و قابل رصد میگردد. با کمک این پدیده، محققان موفق شدند کهکشانهای کوتوله دوره طلوع کیهان را مشاهده کنند.
فروزانترین و موثرترین کهکشانهای اولیه تحلیل دقیق طیف نور این کهکشانها نشان داد که نه تنها آنها فروزانترین نوع کهکشان در کیهان اولیه هستند، بلکه نور آنها نیز بسیار بیشتر از پیشبینیهاست. بر اساس یافتهها، به ازای هر کهکشان بزرگ، ۱۰۰ کهکشان کوتوله در کیهان اولیه وجود داشته و اثر یونیزهسازی آنها چهار برابر کهکشانهای بزرگتر بوده است. انرژی تجمعی این کهکشانهای کوچک، وضع کل کیهان را دگرگون ساخت.
نتیجهگیری و گامهای آینده این مطالعه تا امروز قویترین مدرک رصدی برای فرآیند بازیونیزهسازی محسوب میشود. با این حال، محققان بر ضرورت انجام مطالعات گستردهتر تأکید دارند تا اطمینان حاصل شود که نمونه رصدی آنها نماینده کل کیهان است و یک ناهنجار محلی نبوده است. نتایج این پژوهش در ژورنال معتبر منتشر شده است. >>
