هابل رکورد دورترین فاصله کیهانی را می‌شکند

 

این کهکشان که فقط 400 میلیون سال بعد از مهبانگ به وجود آمده و در صورت فلکی دب اکبر قرار دارد، چشم‌انداز‌های جدیدی از نسل اول کهکشان‌ها در اختیار اخترشناسان قرار می‌دهد. این اولین بار است که فاصله‌ی جرمی تا این اندازه دور  با استفاده از طیف آن  اندازه گیری شده است؛ از این رو می‌توان این اندازه‌گیری‌ها را قابل استنادتر دانست.



بتازگی تیمی بین‌المللی از اخترشناسان،  با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل فاصله ما تا این کهکشان جدید را که GN-z11 نام دارد اندازه گرفته‌اند. هرچند کهکشان بسیار کم نوری است، با توجه به فاصله‌ی آن به طور غیر عادی درخشان است. اندازه گیری فاصله‌ی GN-z11 شواهد قوی بیشتری ارائه می‌دهد مبنی بر اینکه دیگر کهکشان‌هایی که به طور غیر عادی درخشان‌اند و در تصاویر پیشین تلسکوپ هابل پیدا شده‌اند ، بایستی در فواصل فوق‌العاده دوری قرار داشته باشند. این یعنی ما در چندقدمی شناخت اولین کهکشان‌هایی هستیم که در عالم اولیه تشکیل شده‌اند.



اخترشناسان پیش‌ترفاصله‌ی کهکشان GN-z11 را با آنالیز رنگ  آن در تصاویری که با دو تلسکوپ فضایی هابل و اسپیتزر گرفته شده تخمین زده بودند. ولی این اولین بار است که برای بررسی کهکشانی تا این حد دور از دوربین میدان دید باز شماره 3  (WFC3) تلسکوپ هابل استفاده می‌کنند.



 پاسکال اویش ( Pascal Oesch) از دانشگاه ییل درباره این کشف می گوید: «ما گام بزرگی در زمان و به سوی گذشته برداشته‌ایم؛ فراتر از چیزی که انتظار داشتیم بتوانیم با تلسکوپ هابل انجام دهیم را انجام دادیم. ما موفق شدیم به گذشته نگاه کنیم تا در حالی که جهان فقط سه درصد از عمر فعلی اش را داشت، فاصله‌ی یک کهکشان را به دست آوریم.



برای اندازه‌گیری فواصل زیاد مانند فاصله کهکشان GN-z11، ستاره شناسان از انتقال به سرخ جرم مشاهده شده استفاده می‌کنند. به علت انبساط عالم، هر جسم دوری در جهان در حال دورتر شدن از ما دیده می‌شود که در نتیجه‌ی آن طول موج نور منتشر شده از آن به طول موج بلندتر متمایل می‌شود.



انتقال به سرخ کهکشان GN-z11 به میزان 11.1 اندازه‌گیری شده است که به معنای این است که نوز زمانی تابش شده است که 400 میلیون سال از وقوع مهبانگ می‌گذشته است. کهکشان‌های پیدا شده‌ی قبلی، مربوط به دوره‌ای بودند که نور کهکشان‌های اولیه در حال آغاز گرم‌کردن و بالابردن دمای توده‌ای از گاز هیدروژن سرد بود. این دوره‌ی انتقالی، دوره‌ی باز یونیده شدن نام دارد. کهکشان GN-z11 150 میلیون سال زودتر رصد شده است  که از این رو می‌توان گقت نزدیک به همان ابتدای دوره‌ی انتقالی است. 



ترکیب مشاهدات حاصل شده از تصاویر دو تلسکوپ هابل و اسپیتزر نشان می‌دهد این کهکشان نابالغ 25 برابر کوچک‌تر از کهکشان راه شیری است و چگالی ستارگان آن تنها یک صدم کهکشان ماست. با این وجود، تعداد ستاره‌ها در کهکشان تازه متولد شده‌ی GN-z11 به سرعت در حال افزایش است. در حال حاضر نرخ ایجاد ستاره‌های این کهکشان 20 برابر بیشتر از نرخ ستاره‌زایی کهکشان راه شیری است. این نرخ بالای ستاره‌زایی، موجب ی‌شود چنین کهکشان دوردستی برای اینکه با تلسکوپ هابل قابل مشاهده باشد، به اندازه‌ی کافی درخشان شود.



از آنجا که وجود چنین کهکشان درخشان و بزرگی از نظر تئوری پیش بینی نشده بود، کشف چنین کهکشانی پرسش‌های تازه‌ای ایجاد می‌کند. 



مارین فرانکس (Marijn Franx) از دانشگاه لیدن در این باره خاطر نشان می‌کند: «کشف کهکشان GN-z11 برای ما مایه‌ی شگفتی بسیار بود؛ زیرا نتایج مطالعات ‌پیشین ما حاکی از این بود که این‌چنین کهکشان درخشانی نبایست در عالم اولیه وجود داشته باشد.» همکار او می‌افزاید: «کشف کهکشان GN-z11 به ما نشان می‌دهد که هنوز اطلاعات‌مان درباره‌ی عالم اولیه بسیارمحدود است. چگونگی تشکیل کهکشان GN-z11 هنوز همچون رازی باقی مانده است. آیا امکان دارد ما در حال تماشای تشکیل نسل اول ستاره‌ها پیرامون سیاهچاله‌ها باشیم؟!»



این یافته‌ها دورنمای وسوسه انگیزی از آن چه تلسکوپ فضایی «جیمز وب» رصد خواهد کرد، ارائه داده  و نشان می‌دهد جیمز وب به طور حتم نموه‌های بسیاری از چنین کهکشان‌های جوانی  که به دوران پیدایش اولیه‌ی کهکشان‌ها بر می‌گردند، پیدا خواهد کرد.