گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
تلسکوپ فضایی جیمز وب در آستانه کشف ستارگان دایناسور، اولین نسل از ستارگان کیهان است. این کشف میتواند رازهای مبدا جهان و نحوه شکلگیری سیاهچالههای اولیه را فاش کند.
از زمان آغاز به کار تلسکوپ جیمز وب در سال ۲۰۲۲، این رصدخانه فضایی به بسیاری از پرسشهای بزرگ کیهانشناسی پاسخ داده و ابهامات جدیدی را مطرح کرده است. یکی از شگفتیهای بزرگ، کشف سیاهچالههای کلانجرم با جرم بیش از یک میلیون برابر خورشید در زمانی بود که کیهان تنها ۳ درصد از سن کنونی خود را داشت؛ پدیدهای که نیازمند درک بهتر از نحوه شکلگیری اولین ستارگان است.
ستارگان دایناسور: سنگ بنای کیهان اولیه
ستارگان دایناسور که با نام ستارگان جمعیت سوم (Population III stars) نیز شناخته میشوند، تنها در دوران بسیار جوانی کیهان وجود داشتهاند. در آن زمان، ترکیب شیمیایی جهان ساده بود و این ستارگان عمدتا از هیدروژن، هلیوم و مقادیر ناچیزی از لیتیم تشکیل شده بودند. در چنین محیطی و با چگالی بالاتر کیهان نسبت به امروز، ستارگان بسیار پرجرمتری شکل گرفتند که عمر کوتاهی در حد چند میلیون سال داشتند. این ستارگان در طول حیات خود عناصر سنگینتری مانند کربن، اکسیژن، نیتروژن، سیلیکون، گوگرد و آهن را تولید میکردند و با مرگ انفجاری خود در قالب ابرنواختر، این عناصر را به کیهان میپراکندند.
این عناصر سنگین، مواد اولیه ضروری برای تشکیل سیارات و حیات بعدی را فراهم کردند. آنچه پس از این ابرنواخترها باقی میماند، در اکثر موارد، یک سیاهچاله بود. دانشمندان هنوز نتوانستهاند این ستارگان را به صورت انفرادی رصد کنند، اما به لطف تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) و پدیدهی عدسی گرانشی، این امر به زودی محقق خواهد شد.
جادوی عدسی گرانشی: دیدبانی از گذشته با کمک کیهان
تلسکوپهای قدرتمندی مانند هابل و جیمز وب به تنهایی برای رصد ستارگان دایناسور کافی نیستند. خوشبختانه، کیهان هزاران تلسکوپ طبیعی ایجاد کرده است کهکشانهای دوردست پشت سر خود را بزرگنمایی میکنند. این پدیده که عدسی گرانشی نامیده میشود، زمانی رخ میدهد که اجرام بسیار پرجرم در کیهان، مانند خوشههای کهکشانی، فضا را خم میکنند و نور عبوری از آن را نیز منحرف میسازند. آلبرت اینشتین این خمیدگی فضا و نور را پیشبینی کرده بود.
خوشههای کهکشانی، که صدها تا هزاران کهکشان را در حجم نسبتا کوچکی در خود جای دادهاند و مقادیر عظیمی از ماده تاریک را نیز شامل میشوند، قدرتمندترین عدسیهای طبیعی هستند. جرم این خوشهها میتواند تا ۱۰۰۰ برابر کهکشان راه شیری باشد. هنگامی که تلسکوپ جیمز وب به سمت چنین عدسی گرانشی نشانه میرود، در واقع یک لنز غولپیکر اضافی در مقابل تلسکوپ قرار میگیرد که رصدخانه را به یک میکروسکوپ کیهانی تبدیل میکند. عدسیهای گرانشی بخش کوچکی از فضا را بزرگنمایی میکنند و بزرگنمایی در همه نقاط یکسان نیست. در برخی مناطق کوچک به نام «کاستیک»، این اثر میتواند بسیار قوی باشد و ضریب بزرگنمایی تا حدود ۱۰۰۰۰ برابر افزایش یابد. اگر یک شیء کوچک و به اندازه کافی درخشان در یکی از این کاستیکها قرار گیرد، دیدی بینهایت بزرگنماییشده از آن به دست میآید.
نخستین ستارههای عدسیشده: از ایکاروس تا اِآرندِل
در سالهای اخیر، برخی از باستانیترین ستارگان کیهان رصد شدهاند. در سال ۲۰۱۶، پنج سال پیش از پرتاب تلسکوپ جیمز وب، ستارهشناسان با استفاده از تلسکوپ هابل، ستارهای به نام ایکاروس (Icarus) را رصد کردند که ۲۰۰ برابر دورتر از دوردستترین ستاره شناختهشده قبلی قرار داشت. این ستاره از طریق یک پدیده دیگر به نام «ریزعدسی گرانشی» شناسایی شد. ایکاروس چند سال رکورد دورترین ستاره مشاهدهشده را در اختیار داشت تا اینکه در سال ۲۰۲۲، ستاره اِآرندِل (Earendel) کشف شد. این ستاره که پنج برابر دورتر از ایکاروس قرار دارد، در زمانی که کیهان تنها ۷ درصد از سن کنونیاش را داشت، وجود داشته و بزرگنمایی عدسی گرانشی برای آن به حدود ۱۰۰۰۰ برابر میرسید. اِآرندِل نزدیکترین رصد ما به ستارگان دایناسور بوده است و دانشمندان معتقدند برخی از این ستارگان اولیه هنوز در آن زمان وجود داشتهاند.
ردپای ماده تاریک در نور ستارگان اولیه
ستارگان عدسیشده میتوانند به ما در ترسیم توزیع ماده تاریک و آشکارسازی برخی از ویژگیهای آن کمک کنند. ماده تاریک، که بخش عمدهای از جرم کیهان را تشکیل میدهد، تاکنون از دید پیشرفتهترین آزمایشگاههای زمینی پنهان مانده است. ریزعدسی گرانشی، علاوه بر ستارگان خوشه کهکشانی، میتواند توسط تودههای کوچک ماده تاریک نیز ایجاد شود. این تغییرات کوچک اما قابل اندازهگیری در بزرگنمایی ستاره عدسیشده میتواند اطلاعاتی در مورد توزیع و خواص ماده تاریک ارائه دهد. تیمهای تحقیقاتی در ستارگان عدسیشدهای مانند گودزیلا (Godzilla) و موترا (Mothra) ناهنجاریهایی را کشف کردهاند که نشاندهنده ساختارهای نامرئی با جرم دهها هزار تا صدها میلیون برابر خورشید است. اگر این ساختارها تحت سلطه ماده تاریک باشند، میتوانند برخی نظریههای مربوط به ماده تاریک را رد کنند.
آینده روشن رصد کیهان با نسل جدید تلسکوپها
استفاده از تلسکوپهای مدرن و عدسیهای طبیعی کیهان، عصر طلایی جدیدی در اخترشناسی را رقم زده است. تلسکوپ جیمز وب به طور منظم ستارگان دوردست را کشف میکند و تلسکوپهای جدیدی در راه هستند. تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن (Nancy Grace Roman Space Telescope) ناسا که اواخر سال ۲۰۲۶ پرتاب میشود، حدود ۱۲ درصد از آسمان را رصد خواهد کرد و هزاران کهکشان عدسیشده جدید را آشکار میکند. سپس ستارهشناسان از تلسکوپ جیمز وب برای مشاهده کاندیداهای امیدبخش برای میزبانی ستارگان دایناسور استفاده خواهند کرد.
- تلسکوپ قدرتمند چین در فلات تبت، رازهای جهان هستی را کشف میکند
- تلسکوپ جیمز وب یکی از عجیبترین سیارات تاکنون را کشف کرد
- بهترین و بزرگترین اکتشافات نجومی در سال ۲۰۲۵
- تلسکوپ جیمز وب احتمالا اولین ستارگان جهان را کشف کرده است!
رصدخانه تازه راهاندازی شده اقلیدس (Euclid) آژانس فضایی اروپا نیز مناطق بزرگتری (حدود ۳۰ درصد از آسمان) را پایش میکند و در حال کشف عدسیهای گرانشی جدید بیشماری است که میتوانند اولین ستارگان جمعیت سوم را در آینده با رصد مجدد توسط تلسکوپ جیمز وب آشکار کنند. حتی هیجانانگیزتر، پتانسیل ماموریت آینده ناسا، رصدخانه دنیاهای قابل سکونت (Habitable Worlds Observatory – HWO) است که از جهاتی قابلیتهای جیمز وب را نیز فراتر خواهد برد. این ابزارها به ما کمک میکنند مرزهای دانش خود را حتی فراتر از زمان کنونی، نزدیکتر به آغاز کیهان گسترش دهیم و علاوه بر اولین ستارگان جهان، منشا خودمان را نیز آشکار کنیم.