جیمز وب از جایی از فضا که چیزی دیده نمی‌شود یک سیگنال دریافت کرد؛ دانشمندان سردرگم‌اند
سیگنال مرموز جیمز وب از نقطه‌ای در فضای خالی که پیش‌تر هیچ چیز در آنجا دیده نشده بود، اخترشناسان را شگفت‌زده کرده و معمایی عمیق را برای جهان علم گشوده است. تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، قدرتمندترین رصدخانه بشر، همانند هابل به بررسی عمق میدان فوق‌عمیق هابل (HUDF) پرداخت؛ منطقه‌ای پرستاره در صورت فلکی کوره ... The post جیمز وب از جایی از فضا که چیزی دیده نمی‌شود یک سیگنال دریافت کرد؛ دانشمندان سردرگم
0 ارسال شده توسط: کیان رضایی 23 مهر 1405 ساعت 14:46
سیگنال مرموز جیمز وب از نقطه‌ای در فضای خالی که پیش‌تر هیچ چیز در آنجا دیده نشده بود، اخترشناسان را شگفت‌زده کرده و معمایی عمیق را برای جهان علم گشوده است.
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، قدرتمندترین رصدخانه بشر، همانند هابل به بررسی عمق میدان فوق‌عمیق هابل (HUDF) پرداخت؛ منطقه‌ای پرستاره در صورت فلکی کوره که از دیرباز محل رصد اخترشناسان بوده و حاوی ده‌ها هزار کهکشان است. اکنون، این تلسکوپ پیشرفته در همین منطقه موفق به کشف پدیده‌ای عجیب شده که سوالات زیادی را درباره فضا و کیهان بی‌پاسخ گذاشته است.
مشاهده‌ای بی‌سابقه در عمق فضا
منطقه کوچک و بی‌اهمیتی در صورت فلکی کوره، با وجود ظاهر عادی‌اش، سال‌هاست که یکی از پرمطالعه‌ترین نقاط آسمان محسوب می‌شود. تلسکوپ فضایی هابل بیش از ۲۷۰ ساعت به آن خیره شد تا میدان فوق‌عمیق هابل را ثبت کند؛ منطقه‌ای شامل نزدیک به ۱۰ هزار کهکشان که میلیاردها سال نوری در کیهان امتداد دارند.
طبیعی بود که پس از پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب با قابلیت‌های فروسرخ حساس‌ترش، آینه‌های طلایی آن نیز به همین منطقه از فضا نشانه روند تا یافته‌های پنهان از دید هابل را کشف کند. اکنون، جیمز وب در گوشه‌ای کوچک از این میدان، یک سیگنال مرموز جیمز وب را مشاهده کرده است؛ آن هم نه یک‌بار، بلکه دوبار در رصدهایی با فاصله تقریباً سه‌ماه.
روشی نوین برای کاوش و کشف سیگنال مرموز
اخترشناسان برای مطالعه اجرام کیهانی اغلب از تکنیک طیف‌سنجی استفاده می‌کنند؛ روشی هوشمندانه برای تعیین ترکیب شیمیایی و خواص دیگر اجرام آسمانی با تجزیه نور به طول‌موج‌های مختلف. اما میسون هوبرتی، اخترفیزیست دانشگاه مینه‌سوتا و همکارانش رویکردی متفاوت در پیش گرفتند. آن‌ها به‌جای بررسی اجرام شناخته‌شده، از طیف‌نگار فروسرخ نزدیک جیمز وب (NIRSpec) برای کشف اجرام ناشناخته استفاده کردند. تیم هوبرتی تقریباً تمام شاترها را باز گذاشت و تنها شاترهایی را بست که اجرام شناخته‌شده جلویی را می‌پوشاندند. سپس، نور جمع‌آوری‌شده را به طیف تجزیه کرده و داده‌های حاصل را برای یافتن خطوط انتشار جستجو کردند. این فرآیند دو بار، با فاصله ۸۸ روز در اوت و نوامبر ۲۰۲۳ و از زوایای رصدی متفاوت انجام شد تا خطاهای احتمالی حذف شوند.
کشف بزرگ جیمز وب درباره سیاه‌چاله‌ها؛ چگونه رشد می‌کنند؟
تلسکوپ جیمز وب از سیاره‌ای جهنمی با جوی عجیب پرده برداشت
راز سیاره صورتی با تلسکوپ جیمز وب فاش شد؛ کشف ابرهای نمکی در جو یک جهان دوردست
معمای سیگنال تک‌خطی و فرضیه‌های گیج‌کننده
این روش موفقیت‌آمیز بود و ۶ مورد از شناسایی‌ها با کهکشان‌های دوردست در HUDF مطابقت داشتند. اما مشکل اصلی، هفتمین شناسایی بود؛ یک خط روشن و منفرد که در هر دو رصد فروسرخ نزدیک با طول موج حدود ۱.۶ میکرومتر ظاهر شد. این خط تک‌افتاده که هیچ خط انتشار دیگری آن را همراهی نمی‌کرد، اصلی‌ترین دلیل سردرگمی دانشمندان است. نکته حائز اهمیت اینجاست که در رصدهای قبلی هابل و تلسکوپ فضایی جیمز وب ، هیچ چیز دیگری در آن بخش از فضا دیده نشده بود. ازآنجاکه این سیگنال در هر چهار مجموعه از نوردهی‌های ترکیبی، با دو جهت‌گیری رصدی متفاوت و با فاصله ۸۸ روز و اندازه‌گیری‌های ثابت ظاهر شده، نمی‌توان آن را به سادگی یک خطای دستگاهی یا نویز قلمداد کرد. این خط انتشار به قدری روشن بود که باید در تصاویر قبلی جیمز وب، به‌ویژه در بررسی JADES که در اکتبر ۲۰۲۲ انجام شد، قابل مشاهده می‌بود. این حقیقت احتمال عدم وجود سیگنال در آن زمان را مطرح می‌کند.
تشخیص یک خط منفرد بسیار دشوار است، مگر اینکه فاصله دقیق آن مشخص باشد؛ زیرا انبساط فضا نور را به طول موج‌های قرمزتر می‌کشد. بنابراین، یک فوتون فروسرخ می‌تواند نوری پرانرژی از فاصله بسیار دور یا نوری کم‌انرژی از فاصله‌ای نزدیک‌تر باشد که بدون اطلاعات بیشتر، منشأ و چگونگی تولید آن مشخص نیست. چندین عامل می‌توانند این خط انتشار را تولید کرده باشند که چهار فرضیه اصلی شامل کهکشانی در کیهان اولیه، کهکشانی جدیدتر، یک ابرنواختر یا یک سیاه‌چاله در حال بلعیدن ستاره هستند.
با این حال، هیچ‌یک از این فرضیه‌ها به طور کامل با مشاهدات منطبق نیستند و شواهد کافی برای تایید هیچ‌کدام وجود ندارد. محققان تاکید می‌کنند که «این جرم بسیار غیرعادی است و شرایط فیزیکی فوق‌العاده‌ای را نشان می‌دهد. انجام مشاهدات بعدی برای تایید انتقال به سرخ و تعیین منشأ فیزیکی این انتشار ضروری است تا طیف‌سنجی حساس‌تر بتواند خطوط انتشار بیشتری را آشکار کرده و ماهیت دقیق منبع را مشخص کند.» این پژوهش در نشریه The Astrophysical Journal منتشر شده است.