نگاه جیمز وب به نخستین روزهای شکل گیری جهان

به گزارش ویکی بلاگ، پژوهشگران به رهبری کریستن مک کویین(Kristen McQuinn)، ستاره شناس دانشگاه راتگرز-نیوبرانزویک، با کمک جیمز وب بر روی کهکشان Wolf-Lundmark-Melotte به اختصار WLM بزرگنمایی کردند تا دقیق ترین تصویر را از این قلمرو منزوی در کیهان بدست آورند.

بر اساس گزارش ویکی بلاگ، WLM که همسایه کهکشان راه شیری است، در لبه گروه محلی کهکشان ما در فاصله حدود سه میلیون سال نوری از ما قرار دارد. این کهکشان به طور فعال در حال تشکیل ستارگان است و همچنین میزبان ستارگان باستانی است که تصور می شود حدود 13 میلیارد سال پیش، تنها حدود 800 میلیون سال پس از وقوع مه بانگ، شکل گرفته اند.

از آنجایی که تصور می شود کهکشان های کم جرمی مانند این بر کیهان اولیه تسلط داشته اند، این کهکشان ها برای پژوهشگرانی مانند مک کوین که قصد مطالعه سرعت تشکیل ستاره های اولیه را دارند، یک گزینه عالی است.

مک کوین می گوید: با نگاه عمیق و بسیار واضح، به طور موثری توانستیم به گذشته برگردیم. ما اساسا در حال انجام نوعی حفاری باستان شناسی برای یافتن ستارگان بسیار کم جرمی هستیم که در اوایل تاریخ کیهان شکل گرفته اند.

قدرت رصدی جیمز وب در نهایت به اخترشناسان اجازه داده است تا روی این کهکشان های کم نور بزرگنمایی کنند.

مطالعه کهکشان های کوچک دارای پاداش های علمی بزرگی است

کهکشان های کم جرم مانند WLM کم نور و در سراسر آسمان پراکنده هستند و اکثر کهکشان های گروه محلی راه شیری را تشکیل می دهند. با این حال، WLM در گروه محلی دمبل شکل موقعیت ممتازی دارد، زیرا حضور در لبه این تجمع، آن را منزوی نگه داشته و از نفوذ گرانشی دیگر کهکشان ها و تخریب جمعیت ستاره ای آن جلوگیری کرده است.

علاوه بر این WLM که یک سیستم پویا و پیچیده مملو از گاز و غبار است به یک هدف جذاب برای ستاره شناسان تبدیل شده است.

برای تعیین تاریخچه شکل گیری ستارگان WLM و سرعت تولد ستاره ها در دوره های مختلف، جیمز وب روی بخش هایی از آسمان که با WLM مطابقت دارد و صدها هزار ستاره واحد را شامل می شود، بزرگنمایی کرد. پژوهشگران سپس رنگ و روشنایی این ستارگان را برای تعیین سن آنها اندازه گیری کردند.

مک کوین می گوید: ما می توانیم از آنچه در مورد تکامل ستاره ها می دانیم و آنچه این رنگ ها و روشنایی ها نشان می دهند برای دریافت سن ستارگان کهکشان استفاده کنیم.

او و همکارانش برای در اختیار گرفتن داده های جیمز وب به خوشه محاسباتی با عملکرد بالا آمارل(Amarel) که توسط دفتر محاسبات تحقیقات پیشرفته راتگرز مدیریت می شود، روی آوردند. این به آنها اجازه داد تا ستارگان سنین مختلف را بشمارند و در نتیجه میزان تولد ستارگان را در طول تاریخ کیهان ترسیم کنند.

مک کوین می گوید: آن چه که در نهایت به آن دست می یابید این است که این ساختاری که به آن نگاه می کنید چقدر قدیمی است.

فراز و فرود تولد ستاره

محققان مشاهده کردند که تولید ستارگان بر اساس داده ها فروکش می کند و جریان می یابد، و WLM بیشترین ستاره ها را در یک دوره سه میلیارد ساله تولید می کند که بین دو تا چهار میلیارد سال پس از مه بانگ آغاز شده است.

این تشکیل ستاره قبل از شروع مجدد متوقف شد. مک کوین این توقف را به شرایط خاص جهان اولیه نسبت می دهد.

او می گوید: جهان در آن زمان واقعا داغ بود. ما فکر می کنیم که دمای جهان گاز این کهکشان را گرم کرد و شکل گیری ستاره ها را برای مدتی خاموش کرد. دوره سرد شدن چند میلیارد سال به طول انجامید و سپس تشکیل ستاره دوباره ادامه یافت.

علاوه بر این، مک کوین فکر می کند که تلاش محاسباتی اصلی خوشه محاسباتی با عملکرد بالا آمارل، در کالیبره کردن و پردازش داده های جیمز وب برای رسیدن به این نتایج، نشان دهنده چندین روش پردازش است که می تواند برای جامعه علمی گسترده تر مفید باشد.

5858