محققان کشف کردند کهکشانهای کوتوله چگونه نور را به کیهان اولی

محققان کشف کردند کهکشانهای کوتوله چگونه نور را به کیهان اولیه آوردند, تحقیقات جدید بر پایه دادههای تلسکوپهای فضایی هابل و جیمز وب نشان میدهد که کهکشانهای کوچک و کمنور در کیهان اولیه، عامل اصلی روشن شدن جهان پس از دوره تاریکی بودند. این کهکشانها فوتونهای یونیزهکننده تولید کردند که هیدروژن خنثی میان کهکشانی را به پلاسمای یونیزهشده تبدیل نمودند.

از تاریکی بیگ بنگ تا طلوع اولین نور چندین دقیقه پس از بیگ بنگ، کیهان پر از پلاسمای داغ و متراکم بود که نور را در خود حبس میکرد. فوتونها با تصادف به الکترونهای آزاد پراکنده شده و مانع دید شدن میشدند. حدود ۳۰۰ هزار سال بعد، با خنک شدن فضا، الکترونها و پروتونها به هم پیوستند و هیدروژن خنثی شکل گرفت؛ اگرچه محیط شفاف شد، اما منبع نوری برای روشنایی وجود نداشت.

اولین ستارهها از این هیدروژن و هلیم متولد شدند و تابش قوی آنها گاز را مجدداً یونیزه کرد. با گسترش کیهان، گازها پراکنده شده و مانع پیشروی نور نشدند. در حدود یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ، در پایان دوره طلوع کیهان، جهان به طور کامل بازیونیزه و برای اولین بار روشن گردید. جیمز وب و عدسی گرانشی که راز را فاش کرد مشاهده این دوره دور و تاریک چالشبرانگیز بود.

دانشمندان پیشتر عوامل بزرگ مانند سیاهچالههای عظیم یا کهکشانهای غولپیکر را متهم میکردند، اما تلسکوپ جیمز وب با قدرت تفکیک بالا، واقعیت دیگری آشکار ساخت. یک تیم بینالمللی اخترشناس با بهرهگیری از دادههای جیمز وب و هابل، خوشه کهکشانی پاندورا (آبِل ۲۷۴۴) را رصد کرد. متراکم بودن این خوشه فضا-زمان را خم کرده و یک عدسی گرانشی طبیعی ایجاد نموده که نور اجسام دور را بزرگنمایی میکند.

کهکشانهای کوتوله بازیگران اصلی بازیونیزهسازی تحلیل طیف نور از کهکشانهای دورین نشان داد که این کهکشانهای کوتوله نه تنها فراوانترین نوع کهکشان در کیهان اولیه بودهاند، بلکه نورشان نیز بسیار شدیدتر از پیشبینیهاست. برآوردها حاکی است به ازای هر کهکشان بزرگ، صدها کهکشان کوتوله وجود داشته که اثر تجمعی یونیزهسازی آنها چهاربرابر کهکشانهای بزرگتر بوده است. انرژی این اجسام کوچک، وضعیت کل کیهان را دگرگون ساخت.

این مطالعه، قویترین مدرک تا کنون برای درک فرآیند بازیونیزهسازی محسوب میشود. محققان تاکید دارند که برای اطمینان از اینکه نمونه مشاهداتی ناهنجار نبوده و کل کیهان اولیه پر از این کهکشانهای کوتوله بوده، مطالعات گستردهتری در مناطق دیگر آسمان ضروری است. نتایج این پژوهش در ژورنال معتبر نیتشر منتشر شده است.