آخرین خبر/ این بخش کوچکی از میدان است که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا مشاهده شده است پر از کهکشان است. نور برخی از آنها برای رسیدن به تلسکوپ بیش از 13 میلیارد سال سفر کرده است.

آن کهکشان های غیرممکن پیدا شده توسط JWST را به خاطر دارید؟ معلوم شد بالاخره آنها ممکن بوده اند

به نقل از وقتی تلسکوپ فضایی جیمز وب نگاهی اجمالی به اولین کهکشان‌های کیهان در اختیار اخترشناسان قرار داد، سردرگمی قابل درک وجود داشت. با توجه به اینکه این کهکشان ها در طول "سپیده دم کیهانی"، کمتر از یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ وجود داشته اند، نسبت به سن خود "غیر ممکن بزرگ" به نظر می رسیدند. با توجه به پذیرفته‌شده‌ترین مدل کیهان‌شناسی اولین کهکشان‌های کیهان زمان کافی برای بزرگ شدن نداشتند و باید اندازه‌های متوسط‌تری می داشتند.

این امر اخترشناسان را با «بحران دیگری در کیهان‌شناسی» مواجه کرد که نشان می‌دهد مدل غالب در مورد منشا و تکامل کیهان اشتباه است. با این حال، طبق یک مطالعه جدید توسط یک تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان، این کهکشان‌ها «بسیار غیرممکن» بزرگ نیستند و آنچه ما دیدیم ممکن است نتیجه یک اثر عدسی بوده باشد. به طور خلاصه، وجود سیاه‌چاله‌ها در برخی از این کهکشان‌های اولیه باعث شد که آنها بسیار درخشان‌تر و بزرگ‌تر از آنچه بودند به نظر برسند. این خبر خوبی برای ستاره شناسان و کیهان شناسانی است که LCDM را به این شکل که هست دوست دارند!

این داده ها به عنوان بخشی از نظرسنجی علم انتشار زودهنگام تکامل کیهانی (CEERS) به رهبری استیون فینکلشتاین، استاد نجوم در دانشگاه UT و یکی از نویسندگان مطالعه به دست آمد. در مطالعه قبلی، آویشای دکل و همکارانش در موسسه فیزیک راکا در دانشگاه عبری اورشلیم (HUJI) استدلال کردند که شیوع ابرهای غباری با چگالی کم در کیهان اولیه امکان تشکیل سریع ستاره در کهکشان ها را فراهم می کرد.

همانطور که چوروفسکی و همکارانش توضیح دادند، کهکشان های مشاهده شده تنها به این دلیل عظیم به نظر می رسیدند که سیاهچاله های مرکزی آنها به سرعت گاز مصرف می کردند. این فرآیند باعث اصطکاک می شود که باعث می شود گاز گرما و نور ساطع کند و این توهم وجود ستاره های بسیار بیشتر را ایجاد می کند و تخمین های رسمی جرم را دور می زند. این کهکشان ها به صورت "نقاط قرمز کوچک" در تصویر وب ظاهر شدند (نشان داده شده در زیر). هنگامی که از تجزیه و تحلیل حذف شد، کهکشان های باقی مانده با آنچه که مدل استاندارد LCDM پیش بینی می کند مطابقت داشتند.
فینکلشتاین در نشریه UT News گفت: «بنابراین، نتیجه این است که هیچ بحرانی از نظر مدل استاندارد کیهان‌شناسی وجود ندارد. «هر زمان که نظریه‌ای دارید که برای مدت طولانی در آزمون زمان ایستاده است، باید شواهد زیادی داشته باشید تا واقعاً آن را کنار بگذارید. و این به سادگی اینطور نیست.»

با این حال، هنوز موضوع تعداد کهکشان‌ها در داده‌های وب هنوز وجود دارد که دو برابر بیشتر از پیش‌بینی مدل استاندارد است. توضیح احتمالی این است که ستارگان در اوایل کیهان با سرعت بیشتری شکل گرفتند. اساساً، ستارگان از ابرهای غبار و گاز (سحابی) تشکیل می شوند که سرد و متراکم می شوند تا جایی که در معرض فروپاشی گرانشی قرار می گیرند و باعث همجوشی هسته ای می شوند. با گرم شدن فضای درونی ستاره، فشار بیرونی ایجاد می کند که با گرانش مقابله می کند و از فروپاشی بیشتر جلوگیری می کند. توازن این نیروهای متضاد باعث می شود شکل گیری ستاره در منطقه ما از کیهان نسبتاً کند شود.

بر اساس برخی نظریه ها، کیهان در گذشته بسیار چگالتر از امروز بود، که مانع از دمیدن گاز ستاره ها در طول شکل گیری شد و در نتیجه این فرآیند سریعتر شد. این یافته‌ها همان چیزی است که دکل و همکارانش در مقاله قبلی خود استدلال کردند، اگرچه کهکشان‌های بیشتری به جای چندین کهکشان عظیم وجود دارد. به طور مشابه، تیم CEERS و دیگر گروه‌های تحقیقاتی طیف‌هایی را از این سیاه‌چاله‌ها به دست آورده‌اند که نشان‌دهنده وجود گاز هیدروژن با حرکت سریع است که می‌تواند به این معنی باشد که آنها دارای دیسک‌های برافزایشی هستند.

چرخش این دیسک ها می تواند مقداری از درخشندگی را که قبلاً با ستاره ها اشتباه گرفته می شد، ایجاد کند. در هر صورت، مشاهدات بیشتری از این "نقاط قرمز کوچک" در انتظار است، که باید به حل سوالات باقیمانده در مورد این که این کهکشان‌ها چقدر جرم دارند و اینکه آیا شکل‌گیری ستاره در دوران اولیه کیهان سریع‌تر بوده یا نه، کمک کند. بنابراین، در حالی که این مطالعه نشان داده است که مدل LCDM کیهان‌شناسی در حال حاضر ایمن است، یافته‌های آن سؤالات جدیدی را در مورد فرآیند شکل‌گیری ستارگان و کهکشان‌ها در کیهان اولیه ایجاد می‌کند.
چوروفسکی گفت: « هنوز آن حس دسیسه وجود دارد. "همه چیز به طور کامل درک نشده است. این همان چیزی است که انجام این نوع علم را سرگرم کننده می کند، زیرا اگر یک مقاله همه چیز را بفهمد، یا سؤال دیگری برای پاسخ وجود نداشته باشد، موضوع بسیار خسته کننده ای خواهد بود.»

مترجم خبرنگار: مهتاب اشرف