کشف جدید جیمزوب دانسته‌ها را به چالش کشید
تلسکوپ فضایی جیمزوب شواهدی از وجود سیستم‌های عظیمی از کهکشان‌های باستانی «جهان‌شکن» را شناسایی کرده که طبق ادعای دانشمندان، بسیار بزرگ‌تر از آن چیزی است که برای اوایل دوران انفجار بزرگ تصور می‌شد.
تلسکوپ فضایی «جیمزوب» ۶ کهکشان باستانی عظیم را شناسایی کرده است که اخترشناسان آن‌ها را «جهان‌شکن» می‌نامند، زیرا وجود آن‌ها نظریه‌های کنونی کیهان‌شناسی را با چالش مواجه می‌کند و علم موجود درباره منشأ کهکشان‌ها در جهان را متحول می‌سازد.
نفوذ تردید در دانسته‌های منشأ کیهان
اجرام جدید کشف‌شده توسط جیمزوب، مربوط به زمانی است که کیهان تنها سه درصد از سن کنونی خود را داشته و بسیار بزرگ‌تر از آن چیزی است که تاکنون برای کهکشان‌ها پس از رخ‌دادن انفجار بزرگ، تصور می‌شد. در صورت تأیید یافته‌های جدید جیمزوب، تمام درکی که دانشمندان تاکنون از چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌های اولیه داشتند، زیر سوال خواهد رفت.
محققان اظهار کردند که این اجرام بسیار عظیم‌تر از آن چیزی هستند که انتظار می‌رفت. در شرایطی‌که متخصصان انتظار داشتند در این برهه از زمان کهکشان‌های کوچک و جوان پیدا کنند، کهکشان‌هایی به بلوغ رسیده یافتند که هم‌سن‌وسال کهکشان‌های کشف شده قبلی همچون «راه‌شیری» است که تاکنون به‌عنوان طلوع جهان شناخته می‌شد. به این ترتیب ۹۹ درصد از مدل‌های کیهان‌شناسی موجود در تنش هستند.
این مشاهدات از نخستین مجموعه داده‌های منتشر شده از تلسکوپ فضایی جیمزوب ناسا به‌شمار می‌رود که مجهز به ابزارهای سنجش مادون قرمز است و توانایی تشخیص نور ساطع‌شده از باستانی‌ترین ستاره‌ها و کهکشان‌ها را دارد. حین غربال کردن تصاویر، محققان مجموعه‌ای از «نقاط فازی» را مشاهده کردند که به‌طورغیرعادی و بسیار خاص روشن و قرمز به نظر می‌رسیدند، این درخشش نشانه‌ای از این بود که اجرام مشاهده‌شده می‌توانستند عظیم و دور باشند.
قرمز در نجوم نشان‌دهنده سن است و اندازه‌گیری مقدار نوری که هر جسم در طول موج‌های مختلف ساطع می‌کند می‌تواند به اخترشناسان این ایده را بدهد که هر کهکشان چقدر دور است و چه تعداد ستاره باید داشته باشد تا این همه نور را ساطع کند.
سن و جرم کهکشان‌های کشف‌شده
به نظر می‌رسد کهکشان‌های کشف‌شده جدید تقریباً ۱۳.۵ میلیارد سال سن داشته باشند که این رقم سن تقریبی آن‌ها را در فاصله ۵۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ قرار می‌دهد. به‌عبارت دیگر این کهکشان‌ها بین ۵۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال اول کیهان شکل گرفته‌اند و جرم آن‌ها تا ۱۰۰ برابر بیشتر از آن چیزی است که نظریه‌های کیهان‌شناسی استاندارد پیش‌بینی می‌کند، به‌نحوی‌که مجموع جرم ستاره‌های این کهکشان‌ها از مجموع جرم موجود در کل جهان آن زمان بیشتر میشود. یعنی کهکشان‌های کشف‌شده دارای ستارگانی هستند که ۱۰ میلیارد برابر بیشتر از خورشید منظومه شمسی جرم دارد و حتی جرم یکی از آن‌ها می‌تواند ۱۰۰ میلیارد برابر خورشید باشد.
کهکشان راه‌شیری شامل حدود ۶۰ میلیارد ستاره خورشیدی است و بیش از ۱۳ میلیارد سال برای رشد آن‌ها زمان داشته است، پس با استناد به دانسته‌های امروزی چنین کهکشان‌هایی اصلاً نباید وجود داشته باشند.
البته این کهکشان‌ها قدیمی‌ترین کهکشان‌های مشاهده‌شده توسط جیمزوب نیستند و سال گذشته، دانشمندان موفق به کشف چهار کهکشان شدند که قدمت آن‌ها به حدود ۳۵۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ می‌رسد، اما آن کهکشان‌ها بسیار کوچک‌تر بودند. محاسبات حاکی از آن است که آخرین کهکشان‌ها دارای جرمی به ارزش ده‌ها تا صدها میلیارد ستاره به اندازه خورشید بوده است که آن‌ها را با کهکشان راه شیری برابر می‌کند حال‌آن‌که این کهکشان‌ها زمانی برای شکل‌گیری نداشته‌اند.
لزوم بازبینی دانش موجود
وجود چنین کهکشان‌های عظیمی دانشمندان را به بازبینی مجدد بعضی از قوانین اساسی کیهان‌شناسی یا علم موجود درباره چگونگی به‌وجود آمدن نخستین کهکشان‌ها از ابرهای کوچک ستارگان و غبار ملزم می‌کند زیرا کشف جدید کل تصورات موجود درباره شکل‌گیری کهکشان‌های اولیه را زیر سوال می‌برد.
مدل‌ها و نظریه‌های استاندارد کیهان‌شناسی موجود نشان می‌دهد که مواد در کیهان به آرامی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرد و ساختارهای کوچک به‌تدریج در هم می‌آمیزند و ساختارهای بزرگ‌تری را تشکیل می‌دهند. به این ترتیب شکل‌گیری کهکشان‌ها به‌صورت ابرهای کوچکی از ستاره‌ها و غبار شروع و در طول زمان بزرگ و بزرگ‌تر شد.
بنا بر نظریه‌های موجود جهان پس از یک دوره انبساط سریع، طی دوره‌ای که به‌عنوان عصر تاریک شناخته میشود چندصدمیلیون سال را صرف خنک شدن به میزان کافی کرد تا گازها به هم بپیوندد و اولین ستارگان فرو بپاشد. پس از آن کهکشان‌ها شروع به شکل‌گیری کردند. با این حال اگر این کهکشان‌های عظیم کشف‌شده در زمان‌های اولیه کیهان وجود داشته‌اند، این اتفاق نمی‌افتد.
به این ترتیب کشف کهکشان‌های عظیم فعلی نشان می‌دهد که دوران تاریک آنقدر هم تاریک نبوده است و این احتمال وجود دارد که جهان خیلی زودتر از آنچه تصور می‌شد شاهد تشکیل ستاره‌ها بوده باشد. این سناریو مستلزم یک تغییر اساسی در درک بشر از چگونگی پیدایش جهان است.
امکان‌سنجی احتمالات ممکن
محققان اظهار کردند که با وجود این کشف ممکن است یک توضیح احتمالی دیگر برای تشکیل کهکشان‌ها وجود داشته باشد که هنوز ارائه نشده است. برخی نیز این احتمال را عنوان کردند که شاید هسته این کهکشان‌های عظیم میزبان سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم عظیم باشد و چیزی که شبیه نور ستارگان به نظر می‌رسد نور ناشی از گاز و غباری باشد که سیاهچاله‌ها می‌بلعند.
دانشمندان خاطرنشان کردند که این کشف برای تعلیق مدل‌های موجود نیازمند شواهد بیشتری است و برای حصول اطمینان از چیستی این اجرام دوردست اخترشناسان باید فواصل و جرم کهکشان‌ها را با استفاده از طیف‌ها و اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر نور کهکشان‌ها در طول موج‌های متعدد تأیید کنند، اما با وجود قدرت، سرعت و توانایی چشمگیر جیمزوب در وارونه کردن تئوری‌های موجود و متحول کردن کل حوزه‌های علمی جهان، این اتفاق دور از تصور نیست.
تیم تحقیق نیز در حال برنامه‌ریزی برای به‌دست‌آوردن تصاویر طیفی از کهکشان‌های عظیم است که اطلاعات دقیق‌تری از کهکشان‌های کشف‌شده جدید ارائه دهد و امکان تخمین بهتر جرم را آن‌ها فراهم کند و داده‌هایی در مورد فواصل واقعی همچنین گازها و سایر عناصر تشکیل‌دهنده کهکشان‌ها ارائه می‌دهد. سپس تیم می‌تواند از داده‌ها برای مدل‌سازی تصویر واضح‌تری از شکل ظاهری کهکشان‌ها و حجم واقعی آن‌ها استفاده کند.
طبق گفته تیم این طیف خیلی زود صحت ماجرا را می‌سنجد، بزرگی و فاصله کهکشان‌ها را ارائه می‌دهد و به پرسش‌ها پاسخ خواهد داد.
منبع: ایمنا
