خب رفیق، آمادهای یه سفر حسابی به گذشتهی دنیا بریم؟ این بار واقعاً میخوایم برگردیم به اوایلِ جهان، فقط یه میلیارد سال بعد از بیگ بنگ! (بیگ بنگ یعنی همون انفجار خیلی بزرگی که همهچی رو شروع کرد، حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش) و ببینیم تو کهکشانهای اون موقع چه خبر بوده. یعنی چیزی شبیه ماشین زمان واقعی بود! تعبیرشم اینه که دانشمندان با کمک ابزارهای پیشرفته، دارن گذشته جهان رو بررسی میکنن.
داستان از این قراره: یه تیم از ستارهشناسا اومدن از یه رادیو تلسکوپ خیلی خفن به اسم ALMA استفاده کردن. ALMA رو تو صحرای آتاکامای شیلی ساختن و هرچی بخوای آنتن رادیویی داره، ۶۶ تا دقیقاً! این تلسکوپ، موجهایی رو دریافت میکنه که چشم آدم اصلاً نمیتونه ببینه (به اینا میگن طول موج میلیمتری و زیرمیلیمتری). به کمک ALMA و کلی ابزار دیگه مثل تلسکوپ فضایی جیمز وب و هابل (که هم عکسهای محشر میگیرن و هم تو فروسرخ یا همون infrared میتونن ببینن)، اومدن روی ۳۹ تا کهکشان خیلی قدیمی که تو بچگیهای دنیا شکل گرفتن، زوم کردن.
کل این پروژه اسمش CRISTAL بوده، که یه مخففه برای [CII] Resolved ISM in STar-forming galaxies with ALMA. این اسم یه کم طولانیه، ولی خلاصه داستان اینه که ISM یعنی همون گاز و غبار بین ستارهها که خیلی تو شکل گرفتن ستارهها و کهکشانها مهمن.
چرا این پروژه عجیب و باحاله؟ چون تونستن چیزایی ببینن که هیچکی قبلاً ندیده بود! مثلاً ساختار درونی این کهکشانهای اولیه رو با وضوحی خیلی بالا کشف کردن، یعنی دیگه فقط یه نقطه نور ندیدن، بلکه تونستن بفهمن هر کدومشون چه داستانی دارن.
خو ی حالا چی دیدن؟
یکی از نکتههای خفن، اینه که ستارهها تو اون کهکشانها تو تودههای خیلی بزرگ و غلیظ (به قول دانشمندا “کلَمپ”) به دنیا میان، و این تودهها اندازههایی در حد هزاران سال نوری دارن! این یکی سال نوری یه واحد مسافته که نور تو یک سال طی میکنه، خیلی هشتم و غولآساست.
نکته مهم دیگه اینکه تو بعضی از همین کهکشانها، اون خط تشعشعی [CII] که ALMA ردشو میگیره، خیلی بیشتر از ناحیهای که واقعاً ستارهها هستن، پخش شده. این خط [CII] یه جور امضای خاصه برای حضور کربن یونیزهشده تو گاز سرد بین ستارهای، که خیلی خیلی حساسه و گاز و غبار رو نشون میده.
از اینجا میشه فهمید که کلی گاز سرد اون بغل هست که هنوز ستاره نشده، یا شاید هم قراره با بادهای قوی ستارههای تازه به دنیا اومده، از اون کهکشان بزنه بیرون. این یعنی دری به روی فهم اینکه دقیقاً چطوری و کجا ستارهها شکل میگیرن، باز شده.
حتی باحالتر اینکه، تو بین این ۳۹ تا کهکشان، دوتاشون واقعاً جواهر بودن!
یکی از اون خاصها اسمش CRISTAL-13 بود. این یکی پر از غبارهای غلیظ و عظیمه که نور قابل دید از ستارههای جوانشو (که اصلاً تازه دنیا اومدن) کاملاً قایم میکنه. ولی جالبیش اینه که همون غبارها اون نور رو میگیرن، و تو طول موجهایی دوباره منتشرش میکنن که ALMA میتونه بگیره، ولی حتی تلسکوپهایی مثل جیمز وب و هابل هم نمیتونن خیلی راحت ببیننش. یعنی واقعاً رفتن سراغ چیزهایی که معمولاً کاملاً مخفی میموندن!
یکی دیگه هم هست، اسمش CRISTAL-10، که فوقالعاده مرموزه. ویژگی خاصش اینه که خط تشعشعی [CII] توش خیلی ضعیفه، با اینکه کهکشان تو فروسرخ خیلی پر نوره. چیزی که معمولاً تو کهکشانهای محلی پر از غبار دیده میشه (مثلاً Arp 220). این نشون میده یا شرایط فیزیکی خیلی عجیبی تو محیط بین ستارهای این کهکشان هست یا یه چیزی اون وسط داره با شدت انرژی میده بیرون!
حالا چرا همه اینا مهمه؟ چون وقتی بتونیم ساختار کهکشانهای اولیه، نحوه پیدایش ستارهها و حتی شکلگیری صفحات دیسکی (بهشون میگن دیسک کهکشانی، همونهایی که بعداً مثل راه شیری خودمون میشن) رو ببینیم و بررسی کنیم، تقریباً پازل اینکه جهان امروز چی شد و چرا این شکلیه، بهتر میچینیم.
یه نکته دیگه هم اینکه خیلی از این کهکشانها الان دارن میچرخن – حرکت دورانی دارن – که این خبر میده شاید بعداً به دیسکهای منظم تبدیل شن، درست شبیه راه شیری. اونایی که عاشق نجومن میدونن که بیشتر کهکشانهای مارپیچی (یعنی مثل راه شیری) یه دیسک صاف دارن که ستارهها توش پخش شدن.
اصن خود تیم پروژه گفتن: «تا حالا کهکشانهای اولیه رو فقط به شکل یه لکه نور میدیدیم، ولی الان داریم مثل یه اکوسیستم زنده و پرجزئیات بهشون نگاه میکنیم»! یعنی دارن ریز به ریز اتفاقها رو میبینن، نه فقط یه نور دور.
این همه اطلاعات تازه توی آینده چه فایدهای داره؟ اول اینکه، دانشمندها میتونن نظریههاشونو درباره تکامل کهکشانها با این دادهها مطابقت بدن و اصلاح کنن. مثلاً اینکه دقیقاً چه اتفاقی افتاده که کهکشانهای بیسروته اولیه، امروز اینقدر منظم شدن، یا دقیقاً ستارهها کی و کجا اضافه شدن و غبار و گاز چجوری پخش شده، همه اینا رو میشه با دقت بیشتری بررسی کرد.
این دستاوردها واقعاً گام بزرگی تو فهم جهان به حساب میان. مخصوصاً که مقالهشونو همین ژوئن ۲۰۲۴ تو مجله Astronomy & Astrophysics هم منتشر کردن که از معتبرترین ژورنالهای نجومیه (ژورنال یعنی مجله تخصصی علمی).
در نهایت باید گفت تکنولوژیهایی مثل ALMA و همکاریش با تلسکوپهای فضایی خفن، تا مرز محال رفتن – مثل داشتن یه ماشین زمان واقعی – و راهو باز کردن برای اینکه بتونیم بهتر جوابِ بزرگترین سوالهای کیهانی رو پیدا کنیم: چرا کهکشانها اینجورن؟ راه شیری از کجا اومده؟ و جهان چطور امروز شده که هست!
واقعاً هیجانانگیزه، مگه نه؟
منبع: +
