یک ابزار جدید منحصر به فرد همراه با یک تلسکوپ قدرتمند و کمک کمی از طبیعت به محققان این امکان را داده است تا نگاهی به مهد کودک کهکشانی در قلب جهان جوان داشته باشند. پس از انفجار بزرگ در حدود 13,8 میلیارد سال پیش، جهان اولیه پر از ابرهای عظیمی از گاز منتشر خنثی بود که به نام سیستم های در حال پوسیدگی Lyman-α یا DLA ها شناخته می شوند. این DLA ها به عنوان مهدکودک کهکشانی عمل می کردند، زیرا گازهای موجود در آنها به آرامی متراکم می شدند و به شکل گیری ستارگان و کهکشان ها دامن می زدند. آنها را می توان حتی امروز مشاهده کرد، اما آسان نیست. دانشمندان به نام رونگمون بوردولوی، دانشیار فیزیک در کارولینای شمالی، گفت: «ابرهای DLA کلیدی برای درک چگونگی شکل گیری کهکشان ها در جهان هستند، اما مشاهده آنها معمولاً دشوار است زیرا ابرها بسیار پراکنده هستند و از خود نور ساطع نمی کنند. دانشگاه دولتی و پژوهش نویسنده.
در حال حاضر، اخترفیزیکدانان از اختروش ها – سیاهچاله های کلان پرجرم که نور ساطع می کنند – به عنوان «نور پس زمینه» برای تشخیص ابرهای DLA استفاده می کنند. و در حالی که این روش به محققان امکان می دهد مکان DLA ها را دقیقاً مشخص کنند، نور حاصل از اختروش ها مانند سیخ های کوچکی از میان ابر عظیم عمل می کند و تلاش ها برای اندازه گیری اندازه و جرم کلی آنها را پیچیده می کند.
آل بوردولو و جان اومرا، دانشمند ارشد رصدخانه U.M. ککا در کاموئل، هاوایی، با استفاده از یک کهکشان با عدسی گرانشی و طیف‌سنجی میدان انتگرال برای رصد دو DLA و کهکشان‌های درون آنها که حدود 11 میلیارد سال پیش، اندکی پس از انفجار بزرگ، شکل گرفتند، راهی برای حل این مشکل پیدا کرد.
بوردولوی می‌گوید: کهکشان‌های دارای عدسی گرانشی، کهکشان‌هایی هستند که کشیده و درخشان به نظر می‌رسند. این به این دلیل است که یک ساختار عظیم گرانشی در مقابل کهکشان وجود دارد که نوری را که از آن به سمت ما حرکت می کند، منحرف می کند. در نتیجه، ما به یک نسخه بزرگ‌نمایی شده از جسم نگاه می‌کنیم - مانند استفاده از یک تلسکوپ فضایی است که بزرگ‌نمایی می‌کند و تجسم بهتری به ما می‌دهد.»
مزیت این دو مورد است: اولاً، شی پس‌زمینه توسط آسمان کشیده شده و روشن است، بنابراین به راحتی می‌توان خوانش‌های طیفی از قسمت‌های مختلف جسم را گرفت. دوم، چون عدسی باعث انبساط جسم می شود، می توان قطعات بسیار کوچکی را بررسی کرد. به عنوان مثال، اگر قطر یک جسم یک سال نوری باشد، می توانیم قطعات کوچک را با دقت بسیار بالا مطالعه کنیم.
خوانش های طیفی به اخترفیزیکدانان اجازه می دهد تا عناصر اعماق فضایی را که با چشم غیرمسلح نامرئی هستند، مانند DLA های گازی پراکنده و کهکشان های بالقوه درون آنها، «دید» کنند. معمولاً جمع آوری شواهد فرآیندی طولانی و پر زحمت است. اما دانشمندان این مشکل را با انجام طیف‌سنجی انتگرال با استفاده از تصویرگر وب کیهانی Keck حل کردند.
طیف‌سنجی میدان یکپارچه به محققان این امکان را می‌دهد که طیف را در هر پیکسل در ناحیه‌ای از آسمان که هدف آن قرار گرفته است، به دست آورند و طیف‌سنجی یک جسم گسترده در آسمان را بسیار کارآمد می‌کند. این نوآوری، همراه با کهکشان دراز و درخشان با عدسی گرانشی، به تیم اجازه داد تا با دقت بالا از گاز منتشر شده DLA در سراسر آسمان نقشه برداری کند. با این روش، محققان نه تنها توانستند اندازه دو DLA، بلکه حاوی کهکشان‌های میزبان را نیز تعیین کنند.
دانشمندان می‌گویند: «تقریباً در تمام دوران حرفه‌ام منتظر این ترکیب بودم: یک تلسکوپ و ابزار به اندازه کافی قدرتمند، و طبیعت به ما کمی شانس می‌دهد تا نه یک، بلکه دو DLA را به روشی جدید مطالعه کنیم». "این عالی است که می بینیم علم به کار گرفته می شود."
به هر حال، DLA بزرگ است. آنها با قطری بیش از 17,4 کیلوپارسک، بیش از دو سوم کهکشان راه شیری مدرن هستند. برای مقایسه، 13 میلیارد سال پیش، قطر یک کهکشان معمولی کمتر از 5 کیلوپارسک بود. یک پارسک 3,26 سال نوری و یک کیلوپارسک 1000 پارسک است، بنابراین نور حدود 56 سال طول می کشد تا از هر DLA عبور کند.
شما می توانید به اوکراین در مبارزه با مهاجمان روسی کمک کنید. بهترین راه برای انجام این کار، کمک مالی به نیروهای مسلح اوکراین است Savelife یا از طریق صفحه رسمی NBU.
همچنین بخوانید:
- توپخانه مدرن ابر سلاح اوکراین است. و چرا ایلان ماسک اینجاست؟
- ستاره شناسان یک ستاره "استاندارد طلا" را در کهکشان راه شیری کشف کردند