اخترشناسان ناسا به گذشته، در آغاز جهان، تنها 650 میلیون سال پس از انفجار بزرگ، نگاه کردند و دیدند که چگونه هفت کهکشان متقابل یک پیش خوشه را تشکیل دادند.
در حال حاضر، این پیش خوشه دورترین خوشه کهکشانی است که وجود آن توسط دانشمندان تایید شده است. شبیه سازی ها نشان می دهد که این منظومه به یکی از بزرگترین و قدیمی ترین خوشه های کهکشانی شناخته شده در جهان تبدیل خواهد شد که بیش از 100 برابر بزرگتر از کهکشان راه شیری خودمان است.
مقاله ای که نتایج این مطالعه را شرح می دهد در The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است. نویسنده اصلی تاکاهیرو موریشیتا، محقق مرکز نجوم IPAC در موسسه فناوری کالیفرنیا است.
هفت کهکشان برای اولین بار با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل ناسا کشف شدند. با این حال، اگرچه همه کهکشان ها در یک خط دید مشاهده شدند، هابل به اندازه کافی حساس نبود تا دقیقاً تعیین کند که کهکشان ها چقدر از یکدیگر فاصله دارند.
این تیم با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) ناسا توانست فاصله زمین تا هر یک از هفت کهکشان را با اندازه‌گیری خاصیتی به نام انتقال به سرخ به دقت اندازه‌گیری کند. انتقال به سرخ اندازه‌گیری فاصله کهکشان‌ها از زمین است – هر چه کهکشان دورتر باشد، انتقال به سرخ آن بیشتر است.
با توجه به انبساط جهان ما، نور کهکشان ها به طول موج های طولانی تر و با فاصله "قرمزتر" تغییر می کند، درست همانطور که امواج صوتی آژیر آمبولانسی که از شما عبور می کند به فرکانس های طولانی تر و پایین تر با دور شدن آمبولانس از شما تغییر می کند.
برای مطالعه انتقال به سرخ یک کهکشان، اخترشناسان طیف های آن - رنگین کمان طول موج های ساطع شده از کهکشان - را ثبت می کنند و به دنبال نشانه های شناخته شده مولکول هایی مانند هیدروژن و هلیوم می گردند. این طول موج ها با افزایش فاصله تغییر می کنند یا قرمز می شوند.
با کمال تعجب، هر کهکشان دارای همان انتقال به سرخ 7,88 است که به معنای 13 میلیارد سال نوری از زمین است (برای مرجع، یک سال نوری، مسافتی که نور در یک سال طی می کند، 9,4 تریلیون کیلومتر است)، که نشان می دهد همه آنها در کنار هم شلوغ هستند. این منظومه که در صورت فلکی مجسمه ساز واقع شده است، در حال حاضر دورترین پیش خوشه تایید شده طیف سنجی تا به امروز است.
از آنجایی که نور این کهکشان‌ها میلیاردها سال است که به تلسکوپ‌ها می‌رود، ستاره‌شناسان آنها را همان‌طوری می‌بینند که مدت‌ها پیش وجود داشته‌اند، تنها صدها میلیون سال پس از تولد جهان ما. با توجه به اندازه آنها در آن زمان، آنها ممکن است جزو اولین کهکشان هایی باشند که تا به حال شکل گرفته اند. اگرچه ما نمی‌توانیم خوشه را همانطور که امروز وجود دارد ببینیم، شبیه‌سازی‌های عددی نشان می‌دهند که اکنون ممکن است یکی از بزرگترین خوشه‌های جهان باشد.
دانشمندان می گویند که خوشه هایی از این نوع بسیار نادر و به سختی قابل تشخیص هستند. موریشیتا می‌گوید: "بعید است که ما سیستم ویژه دیگری مانند این را با JWST پیدا کنیم." با توجه به اینکه JWST مناطق نسبتاً کوچکی از آسمان را می بیند، ما به تلسکوپی نیاز داریم که بتواند تصویر بزرگتر را ببیند.
در دهه آینده، اکتشافات مشابهی توسط تلسکوپ فضایی نانسی گریس رم امکان پذیر خواهد شد، رصدخانه آینده ناسا که انتظار می رود در اوایل سال 2027 پرتاب شود. توانایی آن برای بررسی نواحی بزرگ بیش از 100 برابر بیشتر از JWST خواهد بود و شناسایی خوشه های کهکشانی در کیهان اولیه مانند آنچه در این مطالعه یافت شد را آسان تر می کند.
همچنین بخوانید: