کشف قدیمیترین مولکولهای آلی شناختهشده جهان در فاصله ۱۲ میلیارد سال نوری
تلسکوپ فضایی جیمز وب با مشاهدهی ابری از مولکولهای آلی پیچیده در کهکشانی در فاصلهی ۱۲٫۳ میلیارد سال نوری از زمین، دورترین مولکولهای شناختهشده از این نوع را شناسایی کرده است. این کشف که ۵ ژوئن (۱۵ خرداد) در نشریه نیچر منتشر شد، ممکن است به اخترشناسان کمک کند تا تصویری واضحتر از چگونگی رشد کهکشانها ترسیم کنند.
بهگزارش لایوساینس، واکین ویرا، اخترشناس از دانشگاه ایلینوی اربانا-شمپین (UIUC) و نویسندهی همکار مطالعهی جدید در بیانیهای مطبوعاتی گفت: «ما انتظار چنین چیزی را نداشتیم. تشخیص این مولکولهای آلی پیچیده در چنین فاصلهی وسیعی، بسیار سرنوشتساز است.»
مولکولهای پیچیدهی مورد بحث، هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای (PAHs) نامیده میشوند. روی زمین، PAH-ها معمولا در دود آتشسوزی و اگزوز خودروها یافت میشوند؛ اما در فضا، آنها ممکن است نقشی مهم در ستارهزایی ایفا کنند. دانشمندان گمان میکنند که PAH-ها در تنظیم دمای ابرهای گازی در زایشگاههای ستارهای نقش دارند و درنتیجه، زمان و مکان رشد ستارگان را مدیریت میکنند.
پژوهشگران برای نخستینبار کهکشان SPT0418-47 را در سال ۲۰۲۰ با استفاده از تلسکوپ زمینی قطب جنوب متعلق به بنیاد ملی علوم آمریکا شناسایی کردند. این تودهی ستارهای دوردست فقط به لطف ترفندی فیزیکی به نام همگرایی گرانشی مشاهدهپذیر بود. این پدیده زمانی اتفاق میافتد که نور جسمی دور دراثر خمشدن بافت فضازمان دراطراف جسمی عظیم و نزدیکتر، بزرگنمایی میشود و درمعرض دید تلسکوپهای ما قرار میگیرد. در مورد SPT0418-47، این کهکشان ۳۰ برابر درخشانتر بهنظر میآمد.
تیم پژوهشی، نور دوردست را مطالعه کرد و پس از انجام تجزیهوتحلیل دریافت که کهکشان SPT0418-47 سرشار از عناصر سنگین است. بااینحال دانشمندان نتوانستند با استفاده از تلسکوپ قطب جنوب که طول موج مناسب نور را دریافت نمیکند، به اجزای آلی و حاوی کربن کهکشان نگاه خوبی داشته باشند.
اما تلسکوپ فضایی جیمز وب میتواند دقیقا در محدودهی فروسرخ مناسب برای تشخیص هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای، به جهان خیره شود. درنتیجه وقتی تیم پژوهشی نگاه این تلسکوپ را به سمت کهکشانِ دردست بررسی چرخاند، مجموعهای از مولکولهای آلی پیچیده نمایان شد.
- تلسکوپ فضایی جیمز وب کمنورترین کهکشان دیدهشده تاکنون را شناسایی کرد17 خرداد 02مطالعه '3
- ثبت تصویر یک حلقه اینشتین بینقص بهوسیله تلسکوپ فضایی جیمز وب17 شهریور 01مطالعه '4
جاستین اسپیلکر، اخترشناس در دانشگاه ای اند ام تگزاس و نویسندهی همکار مطالعه به نیچر گفت: «هرجا مولکولهای آلی را میبینیم، ستارگانی درحال شکلگیری هستند. چنین ارتباطی از این فرضیه که مولکولهای آتی به تولد ستارگان کمک میکنند، حمایت میکند.»
اما به طرز عجیبی، تکههایی از کهکشان وجود داشت که فاقد ابرهای PAH بود و تیم، شکلگیری ستارگان را در آن نقاط نیز مشاهده کرد. اسپیلکر گفت: «این بخشی است که ما هنوز نمیفهمیم. درک اینکه چرا و چگونه ستارگان در این مناطق شکل میگیرند و چگونه با مولکولهای آلی برهمکنش میکنند، به مطالعهی بیشتر نیاز دارد.»
ویرا، یافتهی اخیر را صرفا گامی اولیه دانست و گفت: «بسیار هیجانزده هستیم که ببینیم کشف ما به کجا ختم میشود.»
توضیح تصویر مقاله: کهکشان آبیرنگ به تلسکوپ جیمز وب کمک کرد تا دید بهتری از مولکولهای آلی (نقاط نارنجی روشن) در کهکشان دوم داشته باشد.