تلسکوپ فضایی جیمز وب دو تا از دورترین کهکشان هایی را که تا به حال دیده شده است

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) دومین و چهارمین کهکشان دور را از نظر فاصله زیاد نسبت به زمین کشف کرد. این کشف از مدل شکل‌گیری کهکشان ها که توسط نظریه انفجار بزرگ توصیف شده است، پشتیبانی می‌کند. این کشف به‌ لطف یک عدسی گرانشی عظیم به‌ شکل خوشه کهکشانی معروف به آبل ۲۷۴۴، با نام مستعار خوشه پاندورا که در فاصله ۳.۵ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، امکان‌پذیر شد. گرانش قدرتمند این خوشه به‌ اندازه کافی بافت فضا زمان را منحرف می‌کند تا نور کهکشان های دورتر را بزرگنمایی کند. با ما همراه باشید تا با این دو کهکشان دوردست بیشتر آشنا شوید.

کهکشان UNCOVER-z13

«بینجی وانگ» از دانشکده علوم دانشگاه ابرلی پنسیلوانیا و عضو تیم JWST UNCOVER، با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای جستجوی کهکشان های اولیه بزرگنمایی شده توسط عدسی خوشه پاندورا، دو کهکشان با بالاترین اثر انتقال به سرخ را کشف کرد.

انتقال به سرخ کیهانی، کشش طول موج‌های نور است که توسط انبساط پیوسته جهان ایجاد می‌شود. هر چه یک کهکشان دورتر باشد، هنگام حرکت نور آن در فضا برای رسیدن به ما، جهان بیشتر منبسط شده و بنابراین طول موج آن نور بیشتر کشیده شده است. همان‌طور که طول موج‌ها به این شکل کشیده می‌شوند، از طول موج‌های باریک‌تر و آبی به قرمز تبدیل شده و در نهایت در محدوده نامرئی و مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی قرار می‌گیرند.

کهکشان هایی که بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ میلیون سال بعد از بیگ‌بنگ وجود داشته‌اند، نورشان به طول موج‌های فروسرخ کشیده شده است که توسط انسان قابل‌مشاهده نیست. این موج‌ها توسط دوربین مادون قرمز نزدیک JWST (NIRCam) و طیف سنج فروسرخ نزدیک (NIRSPec) قابل‌شناسایی است.

وانگ و تیمش توانستند تصاویر دو کهکشان با انتقال به سرخ بالا را شناسایی کنند. یکی از آن‌ها که UNCOVER-z13 نامگذاری شده است (z مخفف انتقال به سرخ است) انتقال به سرخ ۱۳.۰۷۹ دارد که تایید می‌کند دومین کهکشان دور شناخته‌شده است.

دورترین کهکشان تایید‌شده JADES-GS-z13-0 است که در سال ۲۰۲۲ توسط JWST کشف شد و انتقال به سرخ ۱۳.۲ دارد. ما UNCOVER-z13 را طوری می‌بینیم که ۳۳۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ بوده است.

 

کهکشان UNCOVER-z12

کهکشان دیگری که اخیرا کشف شده است به اسم UNCOVER-z12، انتقال به سرخ ۱۲.۳۹۳ دارد که آن را در رتبه چهارم فهرست دورترین کهکشان ها قرار می‌دهد. ما این کهکشان را به‌ شکلی که ۳۵۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ بوده است، می‌بینیم.

چیزی که دو کهکشان UNCOVER را متفاوت نشان می‌دهد، ظاهر آن‌ها است. سایر کهکشان‌هایی که با انتقال به سرخ مشابه دیده می‌شوند، مثل نقطه به ‌نظر می‌رسند، یعنی بسیار کوچک هستند و فقط چند صد سال نوری وسعت دارند. از طرف دیگر، کهکشان‌های UNCOVER ساختار دارند.

وانگ در بیانیه‌ای گفت: «کهکشان هایی که قبلا در این فاصله کشف شده‌اند مثل یک نقطه در عکس‌ها ظاهر می‌شوند. یکی از کهکشان هایی که ما کشف کرده‌ایم دراز به‌ نظر می‌رسد و تقریبا مانند بادام زمینی است و دیگری شبیه یک توپ کرکی است.»

این کهکشان ها همچنین بزرگ‌تر هستند. کهکشان UNCOVER-z12 یک دیسک لبه‌ای به وسعت حدود دو هزار سال نوری دارد که شش برابر بزرگ‌تر از کهکشان های دیگر دیده ‌شده است.

وانگ می‌گوید: «معلوم نیست که آیا این تفاوت در اندازه به‌ دلیل نحوه شکل‌گیری ستاره‌ها است یا اتفاق‌هایی که پس از شکل‌گیری برای آن‌ها رخ داده است. با این‌ حال، تنوع در ویژگی‌های کهکشان ها واقعا جالب است. انتظار می‌رود که این کهکشان های اولیه از مواد مشابه تشکیل شده باشند، ولی در حال حاضر نشانه‌هایی از تفاوت زیاد با یکدیگر را نشان می‌دهند.»

اگرچه دوگانگی در ویژگی‌های کهکشان ها حتی در این مرحله اولیه در جهان حرفی برای گفتن دارد، هر دو کهکشان جدید ویژگی‌های کلی دارند که به‌ شدت از مدل بیگ‌بنگ حمایت می‌کنند. این مدل توضیح می‌دهد که کهکشان ها چگونه بعد از ایجاد شدن جهان پدیدار شدند و سپس از طریق ادغام با کهکشان های دیگر و ابرهای گازی به‌سرعت رشد کردند.

این رشد به‌ نوبه خود، باعث تشکیل ستاره‌های بیشتر شد که در نهایت فراوانی و تنوع عناصر موجود در کهکشان‌های جوان را افزایش داد و موادی را وارد آن‌ها کرد که سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم هستند.

تلسکوپ های ترکیبی

تلسکوپ 127 میلی‌متری ماکستوف-کاسگرین مدل Meade ETX125 AT:

این تلسکوپ دارای دهانه 127 میلی‌متری (5 اینچ) و فاصله کانونی 1900 میلی‌متری و نسبت کانونی f/15 است. این تلسکوپ از طراحی ماکسوتوف-کاسگرین Maksutov-Cassegrain استفاده می‌کند که تصاویر ستاره‌ای دقیق و کنتراست فوق‌العاده ارائه می‌کند. همچنین دارای بهترین پوشش‌ (کوتینگ) انحصاری شرکت مید با نام(UHTC) Ultra-High Transmission Coatings  به معنی «پوشش انتقال دهنده بسیار بهینه نور» است، که باعث کمترین پراکندگی نوری و رسیدن به بهترین تصویر ممکن می‌شود.

این تلسکوپ دارای کنترلر دستی کامپیوتری پیشرفته Meade AudioStar GOTO است که دارای پایگاه داده‌‌ها با مشخصات و نقشه بیش از 30000 جرم آسمانی و یک بلندگوی داخلی است که محتوای آموزشی را در مورد اجرام آسمانی که مشاهده می کنید پخش می کند. با فشردن یک دکمه به راحتی می توانید هر شی را در آسمان پیدا کرده و ردیابی کنید.

 

این تلسکوپ دارای ویژگی های زیر است:

• با فاصله کانونی ۱۹۰۰ میلی‌متر و نسبت کانونی f15 و مقر سمتی-ارتفاعی
• سری کامپیوتری ETX ( کوچک، سبک با کنترل کامپیوتری) با بیش از ۲۰ سال تولید
• سطوح لنزها دارای پوشش کامل و چند لایه (UHTC) برای رسیدن به بهترین و شفاف‌ترین تصویر ممکن
• مجهز به چشمی ۲۶ میلی‌متر سوپر پلوسل با بزرگ‌نمایی ۷۳ برابر
• حداکثر بزرگ‌نمایی ۲۵۰ برابر با توانایی گردآوری نور ۳۳۰ برابر بیشتر از چشم انسان
• کیفیت تصویر عالی با کنتراست و شفافیت بالا و بدون خطای رنگی
• مجهز به کنترلر دستی با بیش از ۳۰ هزار جرم آسمان آماده برای رصد
• کنترلر دستی دارای بلندگو (اسپیکر) برای توضیحات و مقاصد آموزشی
• مقر کامپیوتری گو-تو GoTo سمتی –ارتفاعی با توانایی رصد و ردیابی خودکار اجرام آسمانی
• دارای سروو موتور با انکودر و با قابلیت تصحیح خطای لقی چرخدنده‌ها 
• قابلیت جدا کردن لوله تلسکوپ برای حمل و جابجایی آسان
• داری سه پایه استیل با قابلیت تنظیم ارتفاع و سینی تجهیزات
• دارای جوینده نقطه قرمز، رابط عکاسی با موبایل، ‌فیلتر ۱.۲۵ اینچی رصد ماه و نقشه رصد ماه
• دارای کیف حمل تلسکوپ و کیف حمل( کوله پشتی) برای سه پایه
• وزن کل کمتر ۱۱ کیلوگرم – مناسب تورهای رصدی
• دارای آداپتور برق ۱۲ ولت – با قابلیت اتصال ۸ باطری قلمی
• قابلیت اتصال چپقی ۴۵ درجه تصحیح کننده جهت تصویر و تبدیل تلسکوپ به دوربین تک‌چشمی

برای اطلاع از مقاله آسمان نماها و ظهور علم تماشایی روی لینک کلیک کنید.

دوربین تک‌چشمی و تلسکوپ سلسترون مدل C90 MAK

تلسکوپ و یا دوربین تک‌چشمی جمع و جور و قابل حمل C90 Mak محصول سلسترون، ابزاری قدرتمند با ساختار ماکستوف-کاسگرین است که علاوه بر رصد آسمان و کاربری نجومی، برای مشاهده مناظر زمینی نیز بسیار مناسب است.

همراه این ابزار اپتیکی یک چشمی ۳۲ میلی‌متری با کیفیت و همین‌ طور یک چپقی ۴۵ وجود دارد، که به شما تصویری مستقیم و شفاف ارائه می‌کند، به همین دلیل این ابزار می‌تواند یک انتخاب عالی به عنوان یک دوربین تک‌چشمی باشد.

قطعات اپتیکی Celestron C90 Mak بسیار با کیفیت هستند و همگی با پوشش چند لایه اندود شده‌اند. با توجه به قطر دهانه ۹۰ میلی‌متری (۳.۵ اینچ) این ابزار در حدود ۱۷۰ برابر چشم انسان گردآوری نور دارد که برای دیدن اجرام کم‌نور تر آسمان بسیار کارآمد است. همچنین فاصله کانونی این محصول ۱۲۵۰ میلی‌متر است و با چشمی ۳۲ میلی‌متر همراه تلسکوپ، بزرگنمایی ۳۹ برابر خواهد بود. البته شما می‌توانید از چشمی‌های مختلف استاندارد ۱.۲۵ اینچ برای بدست آوردن بزرگنمایی‌های متفاوت استفاده کنید. به طور مثال با تهیه و استفاده از یک چشمی ۱۰ میلی‌متر شما به میزان ۱۲۵ برابر بزرگنمایی خواهید داشت که برای رصد سیارات بسیار کاربردی خواهد بود.

 

این تلسکوپ دارای ویژگی های زید نیز است:

• ابزاری دوکاره، ایده‌آل برای تماشای طبیعت، مناسب رصد آسمان شب 
• تک‌چشمی با ساختار اُپتیکی ماکستوف با دهانه 90 میلی‌متری و فاصله کانونی 1250 میلی‌متر
• طراحی منحربفرد با تمرکز برکیفیت تصویر، توانایی بزرگنمایی و راحتی حمل و نقل 
• قابلیت فوکوس نزدیک در فاصله 4.5 متری و با آسودگی چشمی فوق‌العاده 20 میلی‌متر
• پوشش چند لایه ضد انعکاس نور سطح لنزها برای رسیدن به شفاف‌ترین تصویر ممکن
• منشور از جنس شیشه «باریوم-کراون» Bak-4 با ضریب شکست بالا
• همراه با چشمی پلوسل 32 میلی‌متری(بزرگنمایی 38 برابر)، جوینده، چپقی 90 درجه و کیف حمل
• قابلیت نصب لنز بارلو و تعویض چشمی برای رسیدن به بزرگنمایی بالاتر تا 180 برابر
• قابلیت اتصال مستقیم آداپتور T و دوربین عکاسی و قابل نصب روی سه‌پایه عکاسی
• به طول 41 سانتیمتر و وزن 2 کیلوگرم – مقاوم در برابر آب و رطوبت
• دوربین تک‌چشمی و تلسکوپ سلسترون مدل C90 MAK  کوچک، سبک و قابل حمل 
•  دارای بالاترین امتیاز رضایت مشتری در سایت‌های جهانی فروش مانند آمازون

ویژگی‌های کهکشان های جدید

کهکشان‌های کشف‌شده توسط تیم UNCOVER جوان و کوچک هستند، فراوانی عناصر سنگین در آن‌ها کم است و به‌ طور فعال ستاره‌ تشکیل می‌دهند. «جوئل لجا»، استادیار نجوم و اخترفیزیک در دانشگاه ایالتی پن و یکی از محققان تیم وانگ معتقد است که تمامی این ویژگی‌ها از کل پارادایم نظریه بیگ‌بنگ پشتیبانی می‌کنند.

جالب این است که JWST توانایی دیدن کهکشان‌های انتقال به سرخ حتی بالاتر از UNCOVER-z13 و -z12 را دارد که یعنی آن‌ها جوان‌تر خواهند بود. با این‌ حال، این تلسکوپ نتوانست چیزی را از عدسی خوشه پاندورا شناسایی کند.

لجا می‌گوید: «این می‌تواند به این معنی باشد که کهکشان‌ها قبل از آن زمان شکل نگرفته‌اند و ما چیزی دورتر از آن پیدا نخواهیم کرد. همچنین ممکن است به این معنی باشد که این پنجره کوچک برای دیدن جهان کافی نیست.» ستاره‌شناسان با استفاده از خوشه‌های مختلف به جستجو ادامه خواهند داد تا پنجره‌های جدیدی را به اعماق کیهان باز کرده و اولین کهکشان‌ها را پیدا کنند.

برای اطلاع از مقاله 10 سیاره فراخورشیدی شبیه به زمین روی لینک کلیک کنید.

نتیجه

تلسکوپ های فضایی که تا به امروز به فضا فرستاده شده اند هر کدام به نحوه خود کشفیاتی را داشته اند و به اخترشناسان کمک شایانی کرده اند. تلسکوپ جیمز وب نیز با فرستادن تصاویر شگفت انگیز از فضا به ما جلوه ای جدید از فضا را نشان داد. شما هم می توانید با خرید تلسکوپ از سایت موسسه طبیعت آسمان شب بسیاری از شگفتی های آسمان را با چشمان خود ببینید. خرید تلسکوپ در سایت ما با قیمت و کیفیت مناسب امکان پذیر است.

برای دانلود مقاله تلسکوپ فضایی جیمز وب دو تا از دورترین کهکشان هایی را که تا به حال دیده شده است، پیدا کرد روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و تلسکوپ فضایی جیمز وب دو تا از دورترین کهکشان هایی را که تا به حال دیده شده است

نحوه به ‌وجود آمدن کهکشان ها نظریه‌ها، انواع و رشد

جهان از میلیاردها کهکشان تشکیل شده که کهکشان راه شیری ما تنها یکی از آن‌ها است. کهکشان‌ معمولا به‌ عنوان مجموعه گسترده‌ای از ستاره‌ها در نظر گرفته می‌شود و در عکس‌ها هم این‌طور به نظر می‌رسد. با این‌ حال، انواع دیگری از مواد مانند گاز، غبار و ماده تاریک نیز در کهکشان وجود دارند.

ستاره‌شناسان می‌دانند که کهکشان ها بلافاصله بعد از بیگ بنگ شروع به شکل‌گیری کرده‌اند ولی هنوز به‌ طور کامل فرایند تکامل آن‌ها به چیزی را که امروز می‌بینیم، درک نکرده‌اند. در این مقاله به بررسی مهم‌ترین نظریه‌ها در مورد نحوه شکل‌گیری کهکشان ها، چگونگی و دلیل ادغام آن‌ها و همچنین انواع مختلف کهکشان ها می‌پردازیم. بنابراین، با ما همراه باشید.

نظریه‌های نحوه شکل‌گیری کهکشان ها

وقتی جهان بعد از بیگ بنگ از نظر اندازه منبسط شد، تمام مواد موجود در آن بیشتر و نازک‌تر گسترش پیدا کردند. در همان زمان یک نیروی مخالف، یعنی نیروی گرانش وجود داشت که مواد پراکنده‌شده را به توده‌های متراکم‌تر تبدیل می‌کرد.

بعضی از توده‌ها موقت بودند و در نهایت از بین رفتند. در مقابل، بعضی دیگر از توده‌ها به‌ اندازه کافی گرانش قوی داشتند که به آن‌ها اجازه داد ماده بیشتری را به داخل خود بکشند و رشد کنند. با افزایش جرم توده، کشش گرانشی آن افزایش پیدا می‌کند و باعث فروپاشی آن به اندازه کوچک‌تر و چگالی بیشتر می‌شود. به گفته مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا، نخستین کهکشان‌های اولیه به این شکل در چند صد هزار سال اول کیهان به‌ وجود آمدند.

تکامل کهکشان

ستاره‌شناسان کاملا مطمئن هستند که ادغام به‌ نوعی در شکل‌گیری کهکشان‌هایی که امروزه می‌بینیم، نقش داشته است. تلسکوپ‌های قدرتمندی مانند هابل نمونه‌های متعددی از ادغام کهکشانی را نشان داده‌اند که هنوز هم رخ می‌دهند.

همچنین، دورترین کهکشان‌ها که به ‌دلیل سرعت محدودی که نور با آن حرکت می‌کند میلیاردها سال پیش آن‌ها را می‌بینیم، به‌ طور مشخص کوچک‌تر از کهکشان‌های نزدیک به‌ نظر می‌رسند. این نشانه واضحی است که کهکشان‌ها از زمان شکل‌گیری اولیه خود تا امروز دستخوش تغییر و تکامل شده‌اند. همه اخترشناسان تقریبا با این نظریه موافق هستند. اما این موضوع کمتر قطعی است که نخستین کهکشان ها چه ارتباطی با کهکشان‌های بالغی که امروز می بینیم، دارند.

برای اطلاع از مقاله ستاره‌ها چگونه متولد می‌شوند و می‌میرند؟ روی لینک کلیک کنید.

اساسا دو نظریه مخالف با نام‌های «بالا به پایین» و «پایین به بالا» وجود دارد. نظریه از بالا به پایین در سال ۱۹۶۲ مطرح شد. این نظریه عنوان می‌کند که اولین توده‌هایی که فرو ریختند، به ابرهای گازی غول‌پیکری تبدیل شدند که از نظر جرم با کهکشان‌های امروزی قابل‌ مقایسه بودند.

با فروپاشی گاز و افزایش چگالی آن، بعضی از ستاره‌ها خیلی زود، قبل از اینکه گاز به یک دیسک چرخان تثبیت شود، شکل گرفتند. این ستاره‌های اولیه بخش بیضوی یا برآمدگی یک کهکشان را تشکیل دادند، در حالیکه بقیه ستاره‌ها داخل بخش بسیار نازک‌تر دیسک به‌وجود آمدند.

نظریه پایین به بالا که به‌ عنوان مدل «خوشه‌بندی سلسله مراتبی» نیز شناخته می‌شود، جدیدتر است و به‌ طور کلی با شواهد و یافته‌ها مشاهده‌ای امروزی تطابق بهتری دارد. این نظریه دو عامل جدید را معرفی می‌کند که نقش عمده‌ای در مدل بالا به پایین نداشتند، یعنی ماده تاریک و ادغام کهکشانی.

بدیهی است که ماده تاریک باید در کهکشان ها وجود داشته باشد، زیرا روی سرعت چرخش آن‌ها تاثیر می‌گذارد. همچنین به ‌نظر می‌رسد که باید نقش مهمی در شکل‌گیری اولیه کهکشان ها داشته باشد.

نظریه پایین به بالا، برخلاف نظریه بالا به پایین، فرض نمی‌کند که کهکشان‌های اولیه باید هم اندازه کهکشان‌های امروزی بوده باشند. در عوض می‌گوید که بسیار کوچک‌تر بوده‌اند و در طول زمان از طریق ادغام‌های مکرر به اندازه کنونی خود رسیده‌اند.

انواع مختلف کهکشان

کهکشان ها مانند اجرام آسمانی انواع مختلفی دارند که در ادامه آن‌ها را معرفی می‌کنیم.

1. بیضوی

حدود یک سوم از کهکشان ها گاز یا غبار بسیار کمی دارند و هیچ ناحیه‌ تشکیل ستاره فعال در آن‌ها وجود ندارد. بزرگ‌ترین آن‌ها یعنی بیضی‌های غول‌پیکر، می‌توانند تا ۳۰۰ هزار سال نوری وسعت داشته باشند. در حالیکه بیضوی‌های بیضی‌های کوتوله، فقط چند هزار سال نوری هستند.

2. مارپیچی

این کهکشان ها کاملا متمایز هستند و از یک صفحه نازک از گاز، غبار و ستاره‌ها تشکیل شده‌اند که در یک الگوی مارپیچی تماشایی قرار دارند. بیشتر کهکشان های مارپیچی همچنین یک برآمدگی کوچک در مرکز خود شبیه یک کهکشان بیضوی و احتمالا یک میله مرکزی دارند.

  

3. نامنظم

این دسته هر چیز دیگری به جز انواعی را که معرفی کردیم، در برمی‌گیرد. کهکشان نامنظم نه یک بیضی صاف است و نه یک مارپیچ منظم و متقارن. کهکشان‌های نامنظم بیشتر در فواصل دورتر، به عبارت دیگر در اوایل زندگی کیهان، رایج هستند. این احتمال وجود دارد که آن‌ها با گذشت زمان، به کهکشان مارپیچی یا بیضوی ادغام شوند.

نتیجه

نحوه شکل گیری انواع مختلف کهکشان ها را مورد بررسی قرار دادیم و جزئیاتی را در این موارد برای شما عنوان کردیم. تلسکوپ های جدید می توانند کهکشان های کشف نشده ای را به ما نشان دهند و مار با دنیاهای جدیدی آشنا کنند. شما هم می توانید با خرید تلسکوپ از دیدن شگفتی های آسمان لذت ببرید. خرید تلسکوپ در سایت موسسه طبیعت آسمان شب بسیار آسان و ایمن خواهد بود.

برای دانلود مقاله نحوه به ‌وجود آمدن کهکشان ها نظریه‌ها، انواع و رشد روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و نحوه به ‌وجود آمدن کهکشان ها نظریه‌ها، انواع و رشد