جیمز وب تصاویر جدیدی از کهکشان‌های جوان ثبت کرد

تصاویر جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا (JWST) برای اولین بار کهکشان هایی با میله های ستاره ای را به ما نشان می دهند.

به گزارش تکناک، در زمانی که جهان فقط ۲۵ درصد از سن کنونی خود را داشت خاصیت کشیدگی، ستارگان را از مراکز کهکشان‌ها به سمت بخش های بیرونی هدایت می کرد.

یافتن کهکشان‌های به اصطلاح میله‌ای، مشابه کهکشان راه شیری، که در مراحل اولیه سن خود باشند، به اخترفیزیکدانانی نیاز دارد که نظریه‌های خود را در مورد تکامل کهکشان‌ها اصلاح کنند.

قبل از JWST، تصاویر تلسکوپ فضایی هابل هرگز چنین کهکشان های میله‌ ای را در دوره‌های جوانی خود باشند شناسایی نکرده بودند. در تصویر هابل، یک کهکشان، EGS-23205، کمی بیشتر از یک لکه دیسکی شکل است، اما در تصویر مربوط به JWST که تابستان گذشته گرفته شد، این کهکشان مارپیچی زیبا با میله ستاره ای شفاف است.

شاردا جوجی، استاد نجوم در دانشگاه تگزاس در آستین گفت: من یک نگاه به این داده‌ها انداختم و گفتم: ما همه چیز دیگر را کنار می‌گذاریم! او با تشریح داده‌های تحقیق علمی تکامل کیهانی (CEERS) گفت: نوارهایی که به سختی در داده‌های هابل قابل مشاهده هستند، در تصویر JWST ظاهر شدند و نشان دهنده قدرت فوق‌العاده JWST برای دیدن ساختار زیربنایی در کهکشان‌ها هستند.

این تیم یک کهکشان میله‌ ای دیگری به نام EGS-24268 را نیز مربوط به حدود 11 میلیارد سال پیش شناسایی کرد که باعث می‌شود دو کهکشان میله‌دار دورتر از هر کهکشانی که قبلاً کشف شده بود، در زمان وجود داشته باشند.

در مقاله ای که برای انتشار در The Astrophysical Journal Letters پذیرفته شده است، آنها این دو کهکشان را برجسته کردند و نمونه هایی از چهار کهکشان میله ای دیگر مربوط به بیش از 8 میلیارد سال پیش را نشان دادند.

یوچن کی گوئو، دانشجوی تحصیلات تکمیلی که تحلیل این مطالعه را رهبری می کند، گفت: برای این مطالعه، ما به دسته جدیدی از داده ها نگاه می کنیم که قبل از این کسی از آنها استفاده نکرده بود یا این نوع تحلیل را انجام نداده بود.

میله‌ها نقش مهمی در تکامل کهکشان‌ها با قیفی کردن گاز به نواحی مرکزی بازی می‌کنند و تشکیل ستاره‌ها را تقویت می‌کنند.

جوجی گفت: میله‌ها مشکل زنجیره تأمین را در کهکشان‌ها حل می‌کنند. درست همانطور که ما نیاز داریم مواد خام را از بندر به کارخانه‌های داخلی بیاوریم که محصولات جدید تولید می‌کنند، یک میله گاز را با قدرت به منطقه مرکزی منتقل می‌کند، جایی که گاز به سرعت به ستاره‌های جدید تبدیل می‌شود، با سرعتی معمولاً ۱۰ تا ۱۰۰ برابر سریع‌تر از بقیه کهکشان.

میله‌ها همچنین به رشد سیاه‌چاله‌های بسیار پرجرم در مرکز کهکشان‌ها با هدایت بخش گاز این فرایند کمک می‌کنند.

جوجی گفت: کشف میله‌ها در چنین دوره‌های اولیه، سناریوهای تکامل کهکشان‌ها را از چند جهت متزلزل می‌کند. در حقیقت، کشف میله‌های اولیه به این معنی است که مدل‌های تکامل کهکشان اکنون مسیر جدیدی از طریق میله‌ها برای تسریع تولید ستاره‌های جدید در دوره‌های اولیه دارند.

وجود این میله‌های اولیه، مدل‌های نظری را به چالش می‌کشد، زیرا برای پیش‌بینی فراوانی صحیح میله‌ها، باید فیزیک کهکشان را به درستی فهمیده باشند. این تیم در مقالات بعدی خود مدل های مختلف را آزمایش خواهند کرد.

مونتاژ تصاویر JWST که شش مثال کهکشان میله‌ای را نشان می‌دهد، که دو تای آن‌ها بالاترین زمان‌های نگاه به عقب را نشان می‌دهند که تا به امروز به طور کمی شناسایی و مشخص شده‌اند. برچسب‌های سمت چپ بالای هر شکل، زمان نگاه به عقب هر کهکشان را نشان می‌دهد، از 8.4 تا 11 میلیارد سال پیش (GYR)، زمانی که جهان تنها 40% تا 20 واحد در مقیاس جهانی بود.

JWST به دو دلیل بهتر از هابل می‌تواند ساختارهایی را در کهکشان‌های دور آشکار کند: اول، آینه بزرگ‌تر به این تلسکوپ توانایی جمع‌آوری نور بیشتری می‌دهد و به آن اجازه می‌دهد دورتر و با وضوح بالاتر ببیند. دوم، می‌تواند از میان غبار بهتر ببیند زیرا طول موج‌های مادون قرمز طولانی‌تری نسبت به هابل را مشاهده می‌کند.

دانشجویان کارشناسی ادن وایز و زیلی چن با بررسی بصری صدها کهکشان و جست‌وجوی کهکشان‌هایی که دارای میله هستند، نقش کلیدی در این تحقیق ایفا کردند. زیرا با کاهش فهرست به محققان دیگر کمک کرد تا بتوانند با ریاضیات فشرده‌تر تجزیه و تحلیل را انجام دهند.