مرکز مطالعات و پژوهشهای فلکی - نجومی
6655
|
واحد خبر مركز |
1402/04/29
201
|
چاپ
کشف ردپای کربن در داده‌های «تلسکوپ فضایی جیمز وب»
«تلسکوپ فضایی جیمز وب» غبار کربن مربوط به اوایل عمر کیهان را کشف کرده است. این کشف نشان می‌دهد که اولین کهکشان‌ها پس از انفجار بزرگ سریع‌تر از آنچه پیشتر تصور می‌شد، شکل گرفته‌اند.
به گزارش واحد خبر مرکز مطالعات و پژوهش های فلکی نجومی به نقل از isna و به نقل از اسپیس، گروهی از ستاره‌شناسان با استفاده از «تلسکوپ فضایی جیمز وب»(JWST)، نشانه‌هایی را از وجود عنصری مشاهده کردند که ستون فقرات حیات را در ۱۰ کهکشان متفاوت در اوایل یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ تشکیل داده است.
کشف غبار کربن پس از انفجار بزرگ می‌تواند نظریه‌های مربوط به تکامل شیمیایی جهان را متزلزل کند زیرا فرآیندهایی که عناصر سنگین‌تری از این دست را ایجاد و پراکنده می‌کنند، احتمالا زودتر از زمانی که تلسکوپ فضایی جیمز وب آنها را می‌بیند، در کهکشان‌ها ساخته شده‌اند.
این گروه پژوهشی با بررسی طیف نوری، غبار کربن را در این نمونه از ۱۰ کهکشان شناسایی کردند. ردیابی‌هایی از این دست امکان‌پذیر هستند زیرا عناصر نور را در طول موج‌های مشخص جذب و ساطع می‌کنند. این بدان معناست که آنها ردپای خود را در نور منابعی مانند کهکشان‌ها و ستاره‌ها باقی می‌گذارند.
پرسش این است که چگونه این کهکشان‌های جوان به این سرعت با کربن غنی شده‌اند.
کیهان اولیه عمدتا از هیدروژن و هلیوم با ردپای کوچکی از برخی عناصر سنگین‌تر تشکیل شده بود. این بدان معناست که اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها احتمالا باید ترکیبی از این عناصر سبک داشته باشند.
مدل‌های متعارف تکامل شیمیایی کیهان نشان می‌دهند که عناصر سنگینی مانند کربن و اکسیژن در کوره‌های هسته‌ای قلب ستاره‌ها ساخته می‌شوند. وقتی سوخت اولین ستاره‌ها برای همجوشی هسته‌ای تمام شد و به پایان عمرشان رسیدند، در ابرنواخترها منفجر شدند و موادی را که ساخته بودند، در کیهان پراکنده کردند. این ماده در غبار میان‌ستاره‌ای ادغام شده است.
هنگامی که تکه‌های متراکم غبار فرو می‌ریزند، این ماده به عناصر سازنده نسل بعدی ستارگان تبدیل می‌شود که غنی‌تر از عناصر سنگین هستند و در کهکشان‌های غنی‌شده مشابه قرار می‌گیرند.
این نظریه با یافته‌های «یوریس ویتستوک»(Joris Witstok) پژوهشگر «دانشگاه کمبریج» و همکارانش به چالش کشیده شده است زیرا تخمین زده می‌شود برخی از کهکشان‌هایی که غبار را در آنها دیده‌اند، حدود ۱۰ میلیون سال قدمت داشته باشند. این بدان معناست که احتمالا یک روش ایجاد و پراکندگی کربن وجود دارد که در مقیاس زمانی نسبتا کوتاهی کار می‌کند.
این یافته‌ها نمونه‌ای از علمی است که پیش از تلسکوپ فضایی جیمز وب، دستیابی به آن امکان‌پذیر نبود.
ویتستوک با توجه به آینده این پژوهش توضیح داد که دو راه ممکن برای اکتشاف وجود دارد. وی افزود: در جنبه رصدی، جیمز وب در حال جمع‌آوری کردن داده‌های بیشتری است. بنابراین، می‌توانیم نمونه‌های بزرگ‌تری از کهکشان‌ها را بررسی کنیم و ببینیم آیا می‌توانیم چیزی بیاموزیم که ردپای کربن را با ویژگی‌های خاص کهکشان‌ها مرتبط کند.
ویتستوک ادامه داد: در جنبه نظری، دانشمندان اکنون ممکن است در مورد این موضوع فکر کنند که چه اجرام و رویدادهای اخترفیزیکی می‌توانند ذرات کربن را در مقیاس زمانی کوتاه تولید کنند. هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد.
این پژوهش، در مجله «Nature» به چاپ رسید.