فرارو- اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق به شناسایی کهکشانی باستانی شده اند که ترکیب ابتدایی آن می تواند به عنوان شاهدی بر اثبات نظریه بیگ بنگ مطرح شود.

به نقل از دیلی گلکسی، در یکی از مهم ترین اکتشافات اخترشناسی سال های اخیر، پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق به شناسایی کهکشانی با نام AMORE6 شده اند؛ کهکشانی که ویژگی های منحصربه فرد آن، احتمالاً پاسخ پرسش های اساسی درباره آغاز کیهان و تولد نخستین ستارگان را در خود دارد. این کشف که در قالب مقاله ای با عنوان شکل گیری ستارگان عظیم و دست نخورده در آستانه ی سحر کیهانی در مرداد 1404 در پایگاه arXiv منتشر شده، به سرپرستی دکتر تاکاهیرو موری شیتا از مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) انجام گرفته است. پژوهشگران در این مقاله به جزییات کشف AMORE6 پرداخته اند؛ کهکشانی که به نظر می رسد نمونه ای کمیاب از یک کهکشان بدون فلز یا با فلز صفر باشد؛ ویژگی ای که تاکنون تنها در نظریه ها مطرح شده بود.

یکی از مباحث کلیدی در کیهان شناسی مدرن، بررسی به وجود آمدن نخستین ستارگان پس از بیگ بنگ است. به باور دانشمندان، این ستارگان که Population III نامیده می شوند، تنها از هیدروژن، هلیوم و مقدار بسیار کمی لیتیوم تشکیل شده اند؛ عنصری که مستقیماً از فرایند هسته ای بیگ بنگ حاصل شده اند. برخلاف ستارگان بعدی که عناصر سنگین تری مانند اکسیژن، کربن و آهن را در خود دارند، ستارگان جمعیت سوم فاقد هرگونه فلزات هستند؛ فلزاتی که بعدها طی فرایندهای هسته ای در دل ستارگان شکل گرفتند.

این گونه از ستارگان و کهکشان های میزبانشان باید محیطی کاملاً ابتدایی، بدون عناصر سنگین و دست نخورده داشته باشند. با این حال، تاکنون هیچ کهکشان صفر فلزی به طور مستقیم مشاهده نشده بود. دانشمندان مدت ها است که در جست وجوی چنین اجرامی هستند تا مدل کیهان شناسی را به شکلی تجربی اثبات کنند.

آمور6 به کمک پدیده عدسی گرانشی شناسایی شده است؛ پدیده ای که در آن جرم عظیم میان کهکشان و ما باعث تقویت نور آن می شود و امکان مشاهده کهکشان های بسیار دور را فراهم می آورد. نور این کهکشان زمانی به ما رسیده که جهان تنها بین 900 میلیون تا یک میلیارد سال سن داشته است؛ دوره ای که دانشمندان آن را زمان احتمالی شکل گیری اولین ستارگان می دانند.

مهم ترین نکته در داده های طیفی AMORE6، نبود خطوط نشری اکسیژن (OIII) است؛ عنصری کلیدی برای تعیین میزان فلزات در کهکشان ها. نبود این خطوط نشری به روشنی نشان می دهد که محیط میان ستاره ای این کهکشان، تقریباً عاری از فلز و کاملاً ابتدایی است. پژوهشگران درباره این موضوع می گویند: نبود نشانه های OIII بیانگر محیطی با فلزات فوق العاده اندک، نزدیک به صفر، در AMORE6 است. این داده ها، آن را به یکی از جدی ترین نامزدهای کهکشان های نسل اول (Population III) تبدیل کرده اند؛ کهکشان هایی که به طور کامل از بقایای بیگ بنگ تشکیل شده اند و هنوز هیچ نسل از ستارگان بعدی در آن ها اثر نگذاشته است.

پژوهشگران با بررسی بیشتر ساختار AMORE6 دریافتند که این کهکشان از نظر شکل شناسی (morphology) فشرده است و جرم ستاره ای کمی دارد؛ موضوعی که نشان می دهد مسیر تکاملی آن متفاوت از کهکشان های بالغی است که پیش تر توسط JWST شناسایی شده اند.

اگرچه این کهکشان ممکن است از برخی نمونه های کشف شده دیگر جوان تر باشد، اما کمبود کامل فلزات در آن، آن را به موضوعی منحصربه فرد در مطالعات کیهان اولیه تبدیل می کند. به بیان دیگر، AMORE6 مانند یک پنجره رو به گذشته است؛ به زمانی که تنها هیدروژن و هلیوم در جهان وجود داشت.

کشف AMORE6 صرفاً یک موفقیت در جست وجوی کهکشان های نسل اول نیست؛ بلکه یک گام محکم در راستای تأیید مستقیم مدل بیگ بنگ است. برای دهه ها، کیهان شناسان فرض کرده بودند که نخستین کهکشان ها در محیطی شکل گرفته اند که در آن هیچ گونه عناصر سنگینی وجود نداشته است. وجود چنین کهکشانی، با فلزات بسیار اندک و ترکیب کاملاً ابتدایی، این پیش بینی ها را به شکلی تجربی تأیید می کند. پژوهشگران معتقدند یافتن نمونه ای چنین ابتدایی در زمان نسبتاً متأخر از تاریخ کیهان، غافلگیرکننده است. اما صرف نظر از زمان کیهانی، شناسایی یک جرم بالقوه دست نخورده، اعتبار زیادی به مدل بیگ بنگ می بخشد.

این کشف، نه تنها خلأ مهمی در جدول زمانی شکل گیری کهکشان ها را پر می کند، بلکه درک ما از چگونگی گذار کیهان از ترکیبی ساده و سبک به ساختارهای پیچیده و غنی از عناصر سنگین را نیز عمیق تر می سازد. کشف کهکشان AMORE6، گامی تاریخی در فهم آغاز جهان و تأیید نظریه بیگ بنگ محسوب می شود. اگر مطالعات آینده نیز خلوص ترکیب این کهکشان را تأیید کنند، دانش بشر برای نخستین بار موفق به مشاهده مستقیم ساختاری خواهد شد که یادگار اولین لحظات پس از تولد کیهان است؛ لحظاتی که جهان تنها از ساده ترین عناصر ساخته شده بود.