کشف جیمز وب: ساختار کهکشان‌های اولیه کیهان بسیار آشفته‌تر از تصورات بود

🔭 رصد بیش از ۲۵۰ کهکشان در کیهان نخستین

مطالعه‌ای جدید که در مجله معتبر Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده، نشان می‌دهد که کهکشان‌ها در بازه زمانی ۸۰۰ میلیون تا ۱.۵ میلیارد سال پس از بیگ‌بنگ، حالتی متلاطم و بی‌ثبات داشته‌اند. تیم تحقیقاتی با استفاده از دوربین فروسرخ نزدیک (NIRCam) تلسکوپ جیمز وب، موفق به رصد بیش از ۲۵۰ کهکشان در آن دوران شده است.

لولا دانهایو، نویسنده اصلی این تحقیق و دانشجوی دکترا در مؤسسه کاولی کیهان‌شناسی دانشگاه کمبریج، تأکید می‌کند که بخش عمده‌ای از کهکشان‌های آن زمان، مرحله‌ای پرآشوب از تاریخ تکاملی خود را پشت سر می‌گذاشتند. این کهکشان‌ها برخلاف کهکشان‌های پایدار و دیسکی‌شکل امروزی مانند کهکشان راه شیری، دارای «سینماتیک آشفته‌ای» بودند که نشان‌دهنده عدم پایداری ساختار آن‌ها است.

🌪️ آشفتگی بیشتر از حد انتظار

دانهایو توضیح می‌دهد که میزان آشفتگی در مراحل اولیه تاریخ جهان، بسیار بیشتر از تصورات قبلی دانشمندان بوده است. دلیل این امر آن است که مطالعات پیشین عمدتاً بر کهکشان‌های بزرگ‌تر و منظم‌تر تمرکز داشتند که رصد آن‌ها آسان‌تر بود. این آشفتگی در دیسک کهکشانی ناشی از عوامل زیر است:

• مقادیر بالای گاز: این گاز سوخت لازم برای ستاره‌زایی شدید را فراهم می‌کند.
• بی‌ثباتی‌های گرانشی: این بی‌ثباتی‌ها منجر به حرکات نامنظم و ساختار متلاطم می‌شوند.

«آشفتگی در مراحل اولیه تاریخ جهان بسیار بیشتر از تصورات قبلی دانشمندان بود، زیرا مطالعات پیشین بیشتر بر کهکشان‌های بزرگ‌تر و منظم‌تر تمرکز داشتند که رصد آن‌ها آسان‌تر بود.»

📈 فرایند تکامل کهکشان‌ها از جوانی تا بلوغ

محققان همچنین توانستند نحوه تغییر این ساختارهای آشفته به الگوهای منظم‌تر کهکشان‌های بالغ را رصد کنند و دیدگاهی بی‌سابقه از چگونگی رشد کهکشان‌ها ارائه دهند:

1. مرحله نخستین (متلاطم): کهکشان‌ها مرحله‌ای متلاطم از تجمع را تجربه می‌کنند. فوران‌های شدید ستاره‌زایی و مقادیر زیاد گاز، حرکات منظم دیسک گازی را مختل می‌کنند.
2. مرحله بلوغ (پایدار): در مراحل بعدی، کهکشان‌ها جرم خود را افزایش داده و پایدارتر می‌شوند.

ساختارهایی مانند کهکشان راه شیری، اخیراً و در چند میلیارد سال گذشته شکل گرفته‌اند. این پایداری به دلیل مصرف شدن گاز موجود توسط ستارگان و کاهش کلی گاز در کهکشان رخ می‌دهد. گاز شناور کمتر، به کهکشان‌های بالغ امکان می‌دهد تا با آرامش بیشتری نسبت به دوران جوانی خود رشد و تغییر کنند.