اولین نگاه تلسکوپ جیمز وب به کهکشانهای اولیه میتواند علم کیهانشناسی را متحول کند

1 تصاویر 1 فضایی 1 وب از عالم دور اخترشناسان را شوکه کرد. آیا کشف کهکشانهای دوردست امری غیرممکن است و یا انقلابی در 1 کیهانشناسی در راه است؟ «روهان نایدو» به همراه همسر خود در خانه نشسته بود که کهکشانی را پیدا کرد که تقریبا علم کیهانشناسی را دچار تحول کرد. هنگامی که الگوریتم او تصاویر 1 تلسکوپ جیمز وب (JWST) را در اواخر شبی در تیر ماه بررسی کرد، متوجه حضور لکهای شد که با بررسی دقیقتر دریافت جسمی بسیار عظیمی است - به طرز غیرقابل توضیحی عظیم - و قدمت آن تنها به ۳۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ (بیگ بنگ) بازمیگردد - قدیمیتر از هر کهکشانی که تاکنون دیدهایم. نایدو میگوید: «بلافاصله با همکارم تماس گرفتم و در مورد جزییات این کشف تازه به او گفتم. او گفت احتمالا این دورترین نور ستارهای باشد که تا بهحال دیدهایم.» چند روز بعد، آنها مقالهای در مورد کهکشان نامزد منتشر کردند و آن را «GLASS-z13» نامیدند. دنیای مجازی منفجر شد. این خبر به سرعت در تمام دنیا پیچید و به یکی از داغترین خبرهای شبکههای اجتماعی تبدیل شد. کشف خارقالعاده این کهکشان، تنها چند دقیقه پس از آنکه جیمز وب دادههای خود را منتشر کرد، بسیار فراتر از باور کیهانشناسان بود. جیمز وب بزرگترین و قدرتمندترین تلسکوپ فضایی که تاکنون ساخته شده است، موفق شد در همان گامهای ابتدایی قدرت خود را به رخ بکشد - این تلسکوپ به صورت سفارشی ساخته شده است تا درک ما از جهان را 1 1. جیمز وب که در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد، مجهز به تجهیزات پیشرفتهای است که قادر هستند دید ما از عالم را دچار تحول کنند. عالم اولیه، دورهای است که به ندرت مورد بررسی قرار گرفته است - بیش از چند میلیون سال پس از انفجار بزرگ که در آن اولین ستارهها و کهکشانها بهم پیوستند. اینکه دقیقا چطور اولین ستارهها و کهکشانها شکل گرفتند، بستگی زیادی به نظریه مطرح شده در توصیف آن دارد. تلسکوپهایی مانند جیمز وب به کیهانشناسان این امکان را میدهد تا نظریههای مختلف خود را بسنجند و از صحت آنها اطمینان حاصل کنند یا شکافهایی در آنها پیدا کنند که نیازمند بررسیهای بیشتر است. در ابتدا اخترشناسان گمان میکردند کشف ستارهها یا کهکشانها با چنین فواصلی بسیار زمانبر باشد. پیشبینیهای اولیه تخمین میزدند که اولین کهکشانها آنقدر کوچک و کمنور خواهند بود که جیمز وب در بهترین حالت، چند نامزد بسیار دوردست را در تحقیقات آزمایشی خود پیدا کند. همه چیز آنطور که برنامهریزی شده بود پیش نرفت. در عوض، به محض اینکه دانشمندان اولین تصاویر تلسکوپ از عالم دور را منتشر کردند، اخترشناسانی مانند نایدو از موسسه فناوری ماساچوست شروع به یافتن کهکشانهای متعدد در آنها کردند که از نظر سن، اندازه و درخشندگی ظاهری از همه پیشبینیها فراتر رفتند. رقابت برای اکتشاف شدید بود: به نظر میرسید هر روز با طلوع سپیده دم ادعاهایی مبنی بر رکوردشکنی دیگر در شناخت قدیمیتر کهکشان عالم سروصدا به پا میکند. در هفتهها و ماههای بعد، نظریهپردازان در تلاش برای توضیح یافتههای هیجانانگیز جیمز وب بودند. در ابتدا این تفکر که احتمالا به دلیل نقص در تجزیه و تحلیل مشاهدات اولیه تلسکوپ، مجموعه کهکشانهای غیرعادی بزرگ و درخشان میتواند توهمی باشد وجود داشت. از سوی دیگر، برخی عقیده داشتند که اگر این کهکشانها واقعی هستند، پس آیا میتوان آنها را با مدلهای استاندارد کیهانشناسی توضیح داد؟ یا شاید کشف این کهکشانها نشان میدهد عالم پیچیدهتر و عجیبتر از آن چیزی است که حتی جسورانهترین نظریههای ما قادر به تصور آن نبودهاند. مکاشفات اولیه جیمز وب میتواند آماده بازنویسی فصلهای آغازین تاریخ کیهانی باشد که نه تنها مربوط به دورهها و کهکشانهای دور است، بلکه میتواند دانستههای ما از کهکشان راه شیری را نیز تکمیل کند. «مارک مک کاگرین» دانشمند جیمز وب و مشاور ارشد علم و اکتشاف در آژانس فضایی اروپا میگوید: « ما این ماشینها را برای رکوردشکنی میسازیم، نه برای تایید آنچه از پیش میدانستیم.» هرچند جیمز وب در مشاهده دورترین اجرام کیهان رکوردشکنیهای شگفتانگیزی داشته است، اما لازم است 1ی به موسسه علمی تلسکوپ فضایی (STScI) در «بالتیمور» در سال ۱۹۸۵ بیندازیم. در آن زمان تلسکوپ فضایی «هابل» هنوز پنج سال تا پرتاب با شاتل فضایی فاصله داشت. یک روز «ریکاردو جیاکنی» مدیر وقت STScI از معاون وقت خود «گارث ایلینگ ورث» خواست که به این سوال پاسخ دهد: بعد از هابل چه اتفاقی میافتد؟ علم کیهانشناسی چقدر دچار تحول میشود؟ ایلینگ ورث به یاد میآورد که گفت: « پیشبینی اینکه در آینده هابل از چه رموزی برای ما پرده بردارد دشوار است. اما این تلسکوپ انقدر قوی است که قطعا تحولی در دنیای کیهانشناسی رقم میزند.» اما این برای جیاکنی قانع کننده نبود و ایده مفهومی برای تلسکوپ فضایی نسل بعدی (NGST) به ذهن دانشمندانی همچون او خطور کرد که بعدها به نام مدیر سابق ناسا به جیمز وب تغییر نام داد. درحالیکه هابل تحول آفرین بود، اخترشناسان میدانستند که این تلسکوپ تنها قادر است در طیف مرu200du200dٔی به رصد عالم بپردازد. همانطور که نور یک کهکشان بسیار دور در سراسر کیهان حرکت میکند، با انبساط عالم این نور کشیده میشود - این پدیده که در آن شاهد کشیده شدن طول موج هستیم با نام «انتقال به سرخ» شناخته میشود. هرچه مقدار انتقال به سرخ بیشتر باشد، نور بیشتر کشیده میشود. انتقال به سرخ کهکشانهای اولیه به قدری زیاد است که نور مرu200dٔی ساطع شده آنها تا زمانی که به تلسکوپهای ما برسد، به مادون قرمز میرسد. به همین دلیل هابل قادر نبود نور آنها را شناسایی کند. برای مقایسه، باید بدانید تلسکوپ جیمز وب در طول موج فروسرخ کیهان را رصد میکند و دارای آینه بسیار بزرگی است که نور را جمع میکند و بدین ترتیب قادر است نگاهی