شبحی که در عکس جدید تلکسوپ جیمز وب ظاهر شد

یک جرم شبح‌مانند ابتدا به صورت یک حباب درخشان در تلسکوپ‌های زمینی خود را نشان داد و سپس در عکس‌های «تلسکوپ فضایی هابل» به طور کامل ناپدید شد. اکنون، این جرم شبح‌مانند دوباره در عکس ثبت‌شده با «تلسکوپ فضایی جیمز وب» به صورت یک کهکشان کم‌نور و متمایز ظاهر شده است.

ستاره‌شناسان با همکاری پروژه «COSMOS-Web»، این جرم موسوم به «AzTECC71» را به عنوان یک کهکشان ستاره‌ساز غبارآلود شناسایی کرده‌اند یا به عبارت دیگر، کهکشانی که مشغول تشکیل دادن ستاره‌های جدید بسیاری است اما در یک پوشش غبارآلود پوشانده شده که دیدن آن دشوار است. زمانی تصور می‌شد که این کهکشان‌ها در کیهان اولیه بسیار نادر بوده‌اند اما این کشف علاوه بر بیش از ده‌ها کهکشان دیگر موجود در نیمه اول داده‌های COSMOS-Web که هنوز در سوابق علمی توضیح داده نشده‌اند، نشان می‌دهد که آنها ممکن است سه تا ۱۰ برابر بیشتر از حد انتظار باشند.

«جد مک‌کینی»(Jed McKinney) پژوهشگر «دانشگاه تگزاس در آستین»(UT Austin) گفت: این جرم یک هیولای واقعی است. با وجود اینکه شبیه به یک حباب کوچک به نظر می‌رسد اما در واقع هر سال صدها ستاره جدید را تشکیل می‌دهد. این واقعیت که جرم مورد نظر حتی در حساس‌ترین تصویربرداری با جدیدترین تلسکوپ ما به سختی می‌تواند قابل مشاهده باشد، برای من بسیار هیجان‌انگیز است. این کشف به ما می‌گوید جمعیت کاملی از کهکشان‌ها وجود دارند که از ما پنهان شده‌اند.

اگر این نتیجه تایید شود، نشان می‌دهد که جهان اولیه بسیار غبارآلودتر از آن چیزی بوده است که پیشتر تصور می‌شد. پروژه COSMOS-Web، بزرگترین ابتکار اولیه تحقیقاتی جیمز وب است که به سرپرستی «کیتلین کیسی»(Caitlin Casey) دانشیار دانشگاه تگزاس در آستین، با هدف نقشه‌برداری از یک میلیون کهکشان در بخشی از آسمان به اندازه سه ماه کامل انجام می‌شود. هدف تا حدودی بررسی اولیه‌ترین ساختارهای جهان است. گروهی متشکل از بیش از ۵۰ پژوهشگر در سال اول بررسی، ۲۵۰ ساعت مشاهده داشتند. اولین گروه از داده‌ها در دسامبر ۲۰۲۲ به دست آمدند و تا ژانویه ۲۰۲۴ تعداد بیشتری ارائه شد.

یک کهکشان ستاره‌ساز غبارآلود را به سختی می‌توان دید زیرا بیشتر نور ستاره‌های آن توسط پرده‌ای از غبار جذب می‌شود و سپس در طول موج‌های سرخ‌تر یا طولانی‌تر دوباره انتشار می‌یابد. پیش از جیمز وب، ستاره‌شناسان گاهی اوقات این کهکشان‌ها را «کهکشان‌های تاریک هابل» می‌نامیدند که با اشاره به حساس‌ترین تلسکوپ فضایی پیشین نامگذاری شده‌اند.

مک‌کینی گفت: تاکنون تنها راهی که با کمک آن می‌توانستیم کهکشان‌های کیهان اولیه را ببینیم، از منظر هابل بوده است. این بدان معناست که درک ما از تاریخچه تکامل کهکشان‌ها یک‌ طرفه است زیرا ما فقط کهکشان‌های پنهان و کمتر غبارآلود را می‌بینیم.

کهکشان AzTECC71 اولین بار به عنوان یک حباب غبارآلود نامشخص با دوربین نصب‌شده در «تلسکوپ جیمز کلرک ماکسول»(JCMT) در هاوایی شناسایی شد که مشاهدات خود را در طول موج‌های فروسرخ بسیار دور و مایکروویو به دست می‌آورد. گروه COSMOS-Web در ادامه کار خود، این جرم را در داده‌های جمع‌آوری‌شده با استفاده از «آرایه میلی‌متری بزرگ آتاکاما» یا «آلما»(ALMA) در شیلی مشاهده کردند که وضوح فضایی بالاتری دارد و می‌تواند در پرتو فروسرخ ببیند. این کار به آنها امکان داد تا مکان منبع را محدود کنند. هنگامی که پژوهشگران داده‌های فروسرخ جیمز وب را در طول موج ۴.۴۴ میکرون بررسی کردند، یک کهکشان کم‌نور را دقیقا در همان مکان یافتند. در طول موج‌های کوتاه‌تر نور که زیر ۲.۷ میکرون بودند، کهکشان نامرئی بود.

کهکشان AzTECC71 به وضوح در فیلتر دوربین تلسکوپ فضایی جیمز وب قابل مشاهده است.

اکنون این گروه پژوهشی در تلاش هستند تا تعداد بیشتری از کهکشان‌های کم‌نور را با جیمز وب کشف کنند.

مک‌کینی گفت: ما با جیمز وب می‌توانیم برای اولین بار ویژگی‌های نوری و فروسرخ این جمعیت پنهان از کهکشان‌ها را بررسی کنیم زیرا جیمز وب آن قدر حساس است که نه تنها می‌تواند به دورترین نقاط جهان خیره شود، بلکه می‌تواند به متراکم‌ترین پوشش‌های غبارآلود نفوذ کند.

به گفته این گروه پژوهشی، کهکشان در یک انتقال به سرخ با اندازه حدود شش دیده می‌شود که به معنای حدود ۹۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ است. این پژوهش در «The Astrophysical Journal» به چاپ رسید.