ד"ש מתקופת שחר היקום: טלסקופ של נאס"א שבר שיא וגילה גלקסיה קדומה במיוחד

חדשות. עדכונים. מבצעים ✈️ פספורטניוז ב-WhatsApp >> וב-Telegram >>

טלסקופ החלל ג’יימס ווב של נאס״א, שובר שוב את השיא של עצמו, ומממש את ההבטחה לדחוף את גבולות היקום הנצפה, לקרוב יותר לשחר ההיסטוריה הקוסמית.

על פי סוכנות החלל האמריקאית, גלקסיית MoM-z14 היא התקיימה "רק" 280 מיליון שנה לאחר המפץ הגדול, ולפיכך מחזיקה רמזים מסקרנים לגבי ציר הזמן ההיסטורי של היקום ועד כמה היקום הקדום היה שונה ממה שאסטרונומים יודעים.

״בעזרת ווב אנחנו מסוגלים לראות למרחק גדול יותר מאי פעם בהיסטוריה האנושית, וזה נראה שונה לחלוטין ממה שחזינו, דבר שהוא גם מאתגר וגם מרגש", אמר רוהן נאידו ממכון קוולי לאסטרופיזיקה וחקר החלל של המכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס (MIT), המחבר הראשי של מאמר על הגלקסיה MoM-z14 שפורסם ב-Open Journal of Astrophysics.

בשל התפשטות היקום, שמונעת על ידי אנרגיה אפלה, הדיון במרחקים פיזיים ובמונחים של ״לפני כמה שנים״ נעשה מורכב כשמביטים למרחקים כה גדולים. באמצעות המכשיר NIRSpec (ספקטרוגרף תת-אדום קרוב) של ווב, אישרו אסטרונומים כי האור של הגלקסיה האמורה נע בחלל ונמתח לאורכי גל ארוכים ואדומים יותר, במשך כ-13.5 מיליארד שנים, מתוך כ-13.8 מיליארד שנות קיומו המוערך של היקום.

״אפשר להעריך מרחקים של גלקסיות מתמונות, אבל חשוב מאוד לבצע מעקב ולאשר באמצעות ספקטרוסקופיה מפורטת יותר, כדי שנדע בדיוק מה אנחנו רואים ומתי״, הוסיף פסקל אש, מאוניברסיטת ז’נבה, חוקר שותף ראשי של הסקר.

עוד נמסר כי MoM-z14 היא אחת מקבוצה הולכת וגדלה של גלקסיות בהירות באופן מפתיע ביקום הקדום, פי 100 יותר ממה שמחקרים תיאורטיים חזו לפני שיגור ווב, לפי צוות המחקר.

״נפער פער הולך וגדל בין תיאוריה לתצפית בכל הקשור ליקום הקדום, מה שמעלה שאלות מרתקות להמשך המחקר", אמר ג’ייקוב שן, חוקר פוסט-דוקטורט ב-MIT וחבר בצוות המחקר.

מקום אחד שבו חוקרים ותיאורטיקנים יכולים לחפש תשובות הוא האוכלוסייה העתיקה ביותר של כוכבים בגלקסיית שביל החלב. אחוז קטן מכוכבים אלה מציג רמות גבוהות של חנקן - תופעה שמופיעה גם בחלק מתצפיות ווב בגלקסיות מוקדמות, כולל MoM-z14.

״אנחנו יכולים לקחת השראה מארכיאולוגיה ולהתבונן בכוכבים העתיקים האלה בגלקסיה שלנו כמו מאובנים מהיקום הקדום. אלא שבאסטרונומיה יש לנו מזל: ווב רואה למרחק כה גדול, כך שיש לנו גם מידע ישיר על גלקסיות מאותה תקופה. מתברר שאנחנו רואים כמה מאותם מאפיינים, כמו העשרה חריגה בחנקן״, הוסיף נאידו.

על פי נאס"א, מאחר שהגלקסיה MoM-z14 התקיימה רק 280 מיליון שנה לאחר המפץ הגדול, לא היה די זמן לדורות של כוכבים לייצר כמויות כה גבוהות של חנקן באופן שאסטרונומים היו מצפים לו. אחת ההשערות שמעלים החוקרים היא שהסביבה הצפופה של היקום הקדום יצרה כוכבים על-מסיביים, שהיו מסוגלים לייצר יותר חנקן מכל כוכב שנצפה ביקום המקומי.

"הגלקסיה MoM-z14 מראה גם סימנים לכך שהיא מפנה את הערפל הסמיך של מימן קדמוני שאפיין את היקום המוקדם בסביבתה. אחת הסיבות שבגללן ווב נבנה מלכתחילה היתה להגדיר את ציר הזמן של תקופת ה'פינוי' הזו בהיסטוריה הקוסמית, שאסטרונומים מכנים עידן Reionization. זהו השלב שבו כוכבים מוקדמים הפיקו אור בעל אנרגיה גבוהה מספיק כדי לחדור את גז המימן הצפוף של היקום המוקדם ולהתחיל לנוע בחלל עד שלבסוף הגיע גם לווב ולנו. הגלקסיה MoM-z14 מספקת רמז נוסף למיפוי ציר הזמן של היינון מחדש, מחקר שלא היה אפשרי עד שווב הסיר את המסך מעל תקופה זו של היקום", כך נאס"א.

עוד מסרה, "ככל שווב חושף עוד ועוד גלקסיות זוהרות באופן בלתי צפוי, ברור שהראשונות לא היו מקריות. אסטרונומים מצפים בקוצר רוח לכך שטלסקופ החלל ננסי גרייס רומן של נאס״א, שעתיד להיות משוגר, ישלב הדמיה תת-אדומה ברזולוציה גבוהה עם שדה ראייה רחב במיוחד ויגדיל את מדגם הגלקסיות המוקדמות, הבהירות, הקומפקטיות והעשירות כימית לאלפים".

טלסקופ החלל ג’יימס ווב הוא מצפה המדע החללי המוביל בעולם. ווב פותר תעלומות במערכת השמש שלנו, מביט מעבר לה לעולמות רחוקים סביב כוכבים אחרים, וחוקר את המבנים והמוצאים המסתוריים של היקום שלנו ואת מקומנו בתוכו. ווב הוא פרויקט בינלאומי בהובלת נאס״א, בשיתוף עם סוכנות החלל האירופית (ESA) וסוכנות החלל הקנדית (CSA).