Phil Plait
ترجمه ی بخش هایی از نوشتار «فیل پلیت»
هابل در سپیده دم کیهان، قبیله ای از کهکشان ها را می بیند، تصویری بسیار ژرف تلسکوپ فضایی هابل، کشف شگفت انگیزی را رقم زده است: یک گروه از هفت کهکشان، که دقیقا پس از بیگ بنگ (Big Bang) به وجود آمده بودند. یکی از آن ها ممکن است دوردست ترین کهکشانی باشد که تا کنون دیده ایم، مسافت دیوانه کننده ی ۱۳.۳ میلیارد سال نوری، و در همان حالتی دیده می شود که تنها ۳۸۰ میلیون سال از زایش کیهان گذشته است.
این تصویر نتیجه ی صدها ساعت خیره شدن هابل به یک نقطه در آسمان است. دانشمندان منطقه ای را انتخاب کرده بودند که پیش از این نیز مدت ها زیر نظر بود، این منطقه «میدان فرا ژرف هابل»(Hubble Ultra Deep Field / HUDF) نام دارد، منطقه ای از آسمان که هابل نگاهی طولانی به آن داشته است و از هزاران کهکشان با فاصله های مختلف سرشماری کرده است. این مشاهده ی تازه در فرو سرخ (infrared) بوده است که در این روش انتظار داریم کهکشان های دورتر درخشان تر به نظر بیایند.
تصویر بالا میدان فرا ژرف هابل (HUDF) را نشان می دهد. جایگاه هفت کهکشان بسیار دور با لوزی های رنگین نمایان شده اند.
شماره هایی که برای هر کهکشان نوشته شده اند مسافت آن کهکشان است که با روش «سرخ نمایی»(۱) بدست آمده است.
از آن جایی که کیهان در حال انبساط است کهکشان های دورتر با سرعت بیشتری نسبت به کهکشان های نزدیک تر، از ما دور می شوند که با محاسبات پیچیده ی فیزیکی می توان فاصله ی آن ها را بدست آورد.(۲)
بدیهی است که مقدار سرخ نمایی (که با حرف Z نشان داده شده است) هر چه بزرگ تر باشد، آن کهکشان از ما دورتر است. مثلا ۸.۶z= برابر است با ۱۳ میلیارد سال نوری. دورترین کهکشان دیده شده که عدد ۱۱.۹ را دارد، یعنی نور بیش از ۱۳.۳ میلیارد سال پیش آن جا را به سوی ما ترک کرده است و از آن جایی که کیهان ۱۳.۷ میلیارد سال سن دارد، این بدین معناست که ما در حال دیدن کهکشانی هستیم که تنها ۳۸۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفته بوده است، که البته مشاهده ی حیرت انگیزی ست.
بگذارید کمی روشنگری کنم: این فاصله ها هنوز تایید نشده اند و هنوز باید مطمئن تر بشوند، هر چند تنها راهی که بتوانیم مطمئن بشویم این است که یک طیف از هر کهکشان بگیریم و آن را به هزاران طول موج متفاوت بشکنیم (رنگ های متفاوت درست کنیم) و به دقت آن ها را مورد آزمایش قرار دهیم. در حالی که برای این کشف تازه، ستاره شناسان نور هر کهکشان را با فیلترهای مختلفی مورد آزمایش قرار داده اند، که البته تا حدی هم می توان گفت دقیق است، ولی نه آنچنان. من خودم نیز از همین روش استفاده کرده ام و روش خوبی ست، ولی شک دارم که این اعداد همینطور باقی بمانند.
اینکه چرا این مشاهده ها مهم هستند این است که، ما اطلاعات بسیار کمی درباره ی چگونگی شکل گیری کهکشان ها در گذشته های بسیار دور داریم. کهکشانی مثل راه شیری خودمان، بزرگ، متین و کاملا شکل گرفته هستند، ولی همیشه اینطور نبوده، زمانی که کیهان تنها چند صد میلیون سال سن داشته است، کهکشانی وجود نداشته، آن ها تازه شروع به شکل گیری کرده بودند. نخستین ستاره ها هم از توده های پهناور گازها در حال شکل گیری بودند و ما فکر می کنیم که بسیار بزرگ بوده اند چیزی در حدود صد برابر بزرگ تر از خورشید و بسیار داغ تر! و احتمالا کیهان را با نور فرا بنفش (UV) خود غرق کرده بودند که باعث درخشش گازهای اطراف در رنگ خاصی از فرابنفش می شدند.
این عکس بچگی های این هفت کهکشان، به ما می گوید که در آن زمان شرایط چگونه بوده است و از جمله چند ابر ستاره در آن زمان بوجود آمده بوده اند.
توجه داشته باشید که، هابل اساسا به منطقه ای «خالی» از آسمان نشانه رفته بود، و این انتخاب به خاطر خسته کنندگی این منطقه و کمبود اشیاء قابل مشاهده بود ولی با تیزبینی هابل هزاران کهکشان با فاصله های میلیارد سال نوری آشکار شدند و تمرکز جدی روی یک نقطه باعث دیده شدن موی باریکی از لبه ی کیهان شد.
—————————
با تشکر از دوست عزیز “بهزاد”
پی نوشت ها:
۱) سرخ نمایی: طبق «اثر داپلر»، وقتی چیزی در حال دور شدن از بیننده است طول موج آن طولانی تر می شود، پس نور مرئی کهکشان به سمت فروسرخ می رود.
۲) برای اطلاعات بیشتر از این محاسبات نوشتار دیگری از فیل پلیت را در نشانی زیر ببینید:
http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2012/11/16/most_distant_galaxy_ever_seen_possibly_observed_using_hubble_space_telescope.html
—————————
پیوند نوشتار:
http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2012/12/12/hubble_sees_distant_galaxies_group_of_seven_galaxies_at_the_edge_of_the.html
