16 شهریور 1404 ساعت 17:23
تلسکوپ جیمز وب یک رویداد کیهانی بی‌نهایت نادر را ثبت کرده است؛ تصویری از برخورد همزمان ۵ کهکشان در سپیده‌دم عالم که می‌تواند درک ما از تکامل کیهان را تغییر دهد.
اخترشناسان با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب و هابل، یک منظومه فوق‌العاده کمیاب را کشف کرده‌اند که در آن حداقل پنج کهکشان در حال ادغام با یکدیگر هستند.
این رویداد تنها ۸۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ رخ داده است و درک ما را از نحوه شکل‌گیری کهکشان‌ها در کیهان اولیه به چالش می‌کشد. ادغام کهکشان‌ها نقش مهمی در تکامل کیهان ایفا می‌کند، اما مشاهده چنین رویدادی با این تعداد کهکشان بسیار نادر است.
کشف یک رویداد کیهانی منحصر‌به‌فرد
این منظومه جدید که به نام پنج‌قلوی وب (JWST’s Quintet) شناخته می‌شود، شامل حداقل پنج کهکشان و هفده خوشه کهکشانی است. به گفته ویدا هو پژوهشگر ارشد این تحقیق، یافتن سیستمی با پنج کهکشان که به صورت فیزیکی با هم در ارتباط هستند هم در شبیه‌سازی‌ها و هم در مشاهدات واقعی بسیار استثنایی است.
او معتقد است که احتمال شناسایی حتی یک مورد از چنین ادغام‌های چندگانه‌ای بسیار پایین است و شاید اخترشناسان در شناسایی زودهنگام آن خوش‌شانس بوده‌اند.
این پژوهش که نتایج آن در ژورنال Nature Astronomy منتشر شده از ترکیب داده‌های دو تلسکوپ قدرتمند وب و هابل بهره برده است. دوربین فروسرخ نزدیک جیمز وب (NIRCam) هاله‌ای بزرگ از گاز را در اطراف این گروه از کهکشان‌ها نشان داد. این هاله ثابت می‌کند که پنج کهکشان مستقل نیستند و در یک منظومه مشترک به هم متصل شده‌اند.
هرچند برخی از این کهکشان‌ها پیش از این توسط هابل شناسایی شده بودند، اما تنها داده‌های وب توانست ثابت کند که همه آنها دارای انتقال به سرخ یکسانی هستند و با یکدیگر تعامل دارند. انتقال به سرخ معیاری برای سنجش فاصله کیهانی است.
هرچه این مقدار بیشتر باشد، آن جرم سماوی دورتر و قدیمی‌تر است. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که نور اجرام دوردست هنگام عبور از کیهان در حال انبساط به سمت طول موج‌های بلندتر و قرمزتر کشیده می‌شود.
بررسی برخورد ۵ کهکشان از نمای نزدیک
به گفته کریستوفر کانسل، استاد نجوم فراکهکشانی در دانشگاه منچستر، ادغام‌های کیهان اولیه که شامل بیش از دو کهکشان باشند به شدت نادر هستند.
او که در این مطالعه نقشی نداشته می‌گوید که حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد از کل کهکشان‌ها در فرآیند ادغام قرار دارند، اما این ادغام‌ها تقریبا همیشه بین دو کهکشان اتفاق می‌افتند. کانسل تاکید می‌کند که درصد ادغام‌های چندگانه بسیار کمتر از یک درصد است. این آمار نادر بودن رویداد برخورد همزمان ۵ کهکشان را به خوبی نشان می‌دهد.
تیم تحقیقاتی دریافت که فاصله دو کهکشان اصلی در این منظومه حدود ۴۳ هزار سال نوری است. دورترین جفت کهکشان در این سیستم نیز فاصله‌ای معادل ۶۰ هزار سال نوری از هم دارند.
برای مقایسه بد نیست بدانید که قطر کهکشان راه شیری ما حدود ۱۰۰ هزار سال نوری است. این نزدیکی فضایی نشان می‌دهد که کهکشان‌ها احتمالا در نهایت با یکدیگر ادغام خواهند شد. این رویداد برخورد ۵ کهکشان را به پدیده‌ای مهم برای مطالعه تبدیل می‌کند.
پنج‌قلوی وب؛ پسرعموی دوردست پنج‌قلوی استفان
این منظومه شباهت‌هایی به همتای خود در کیهان محلی یعنی پنج‌قلوی استفان (Stephan’s Quintet) دارد. پنج‌قلوی استفان شامل ادغام چهار کهکشان است و کهکشان پنجم تنها از نظر ظاهری در کنار آنها قرار دارد.
ویدا هو می‌گوید یک شباهت قابل توجه وجود پلی از مواد است که دو کهکشان را در پنج‌قلوی وب به هم متصل می‌کند. این ویژگی که در پنج‌قلوی استفان نیز دیده می‌شود، نشانه‌ای از دم‌های کشندی حاصل از تعامل کهکشانی است. با این حال نرخ تشکیل ستاره در منظومه جدید بسیار بالاتر است.
کهکشان‌های پنج‌قلوی استفان سیستم‌های قدیمی‌تری هستند و فعالیت کمتری دارند، اما کهکشان‌های پنج‌قلوی وب سرشار از گاز هستند و با سرعتی بالاتر از حد انتظار در حال تولید ستاره‌های جدید هستند. این منظومه با داشتن جرم کلی معادل ۱۰ میلیارد برابر خورشید ممکن است در آینده به یک کهکشان عظیم خاموش تبدیل شود.
کهکشان‌های خاموش اجرامی هستند که دیگر ستاره جدیدی تولید نمی‌کنند. کشف این سیستم برخورد همزمان ۵ کهکشان می‌تواند توضیح دهد که چگونه کهکشان‌های خاموش عظیم از طریق ادغام کهکشان‌های کوچک‌تر در ابتدای عالم به سرعت شکل گرفته‌اند.
source