تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق شد دورترین و قدیمیترین کهکشان مشاهده شده تاکنون را کشف کند، کهکشان MoM-z14. در این مشاهده، وب در واقع کهکشان را همانطور که ۲۸۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ (Big Bang) بود مشاهده کرده است. این کشف در حال بازتعریف درک ما از چهره جهان در سالهای اولیه آن است و افق تازهای در مطالعه کیهانشناسی ایجاد کرده است.
از زمان پرتاب، وب در حال بردن علوم کیهانشناسی به نزدیکترین نقطه به مشاهده جهان اولیه بوده است. این بار، وب توانست به دورترین فاصله زمانی، یعنی ۲۸۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ نگاه کند و یک کهکشان درخشان با نام MoM-z14 را شناسایی کند.
معمولاً اخترشناسان میتوانند فاصله کهکشانها را با تحلیل تصاویر آنها تخمین بزنند. اما با استفاده از طیفسنج نزدیکمادون قرمز وب (NIRSpec)، آنها توانستند به دقت تعیین کنند که کهکشان MoM-z14 در چه فاصله زمانی وجود داشته است. NIRSpec وب تأیید کرد که این کهکشان دارای شیفت به سرخ کیهانشناختی ۱۴.۴۴ است. این بدان معناست که نور این کهکشان از زمان انتشار تا رسیدن به ما، طول موجش ۱۴.۴۴ برابر شده است و در نتیجه، جهان در طول این مدت گسترش یافته است.
علاوه بر فاصله، درخشندگی و محتوای بالای نیتروژن MoM-z14 نیز توجه اخترشناسان را جلب کرده است. درخشندگی این کهکشان ۱۰۰ برابر بیشتر از پیشبینیهای نظری قبلی است. در مورد میزان بالای نیتروژن، اخترشناسان گمان میکنند که این ویژگی به دلیل وجود ستارگان فوقسنگین در کهکشان است. بر اساس نظریهای، محیط چگال جهان در آن دوره باعث شکلگیری این ستارگان فوقسنگین شد که میتوانستند مقادیر زیادی نیتروژن تولید کنند.
یکی دیگر از کشفیات جالب این است که MoM-z14 نشانههایی از فرآیند یونیزاسیون مجدد (Reionization) را نشان میدهد. یونیزاسیون مجدد فرایندی است که در آن هیدروژن خنثی یونیزه میشود. هیدروژن خنثی در جهان اولیه مانند مه غلیظی عمل میکند که نور نمیتواند از آن عبور کند. اما هنگامی که یونیزه میشود، این مه پاک شده و راه برای عبور نور هموار میشود. یکی از ماموریتهای اصلی وب، تعیین جدول زمانی این دوره پاک شدن مه است. کشف MoM-z14 اکنون یک سرنخ مهم دیگر برای کمک به وب در این مأموریت فراهم کرده است.
ویژگیهای این کهکشان نشان میدهد که تحولات فیزیکی و شیمیایی در جهان اولیه بسیار پیچیده و سریع بوده است. درخشش شدید MoM-z14، حضور ستارگان فوقسنگین و مقادیر بالای نیتروژن، به اخترشناسان کمک میکند درک بهتری از شکلگیری کهکشانها و تکامل عناصر در جهان اولیه پیدا کنند. این یافتهها همچنین چارچوب نظری جدیدی برای مدلسازی جهان در چند صد میلیون سال اول پس از انفجار بزرگ ارائه میدهند.
جزئیات این کشف در یک مقاله علمی منتشر شده در Open Journal of Astrophysics ارائه شده است و جامعه علمی میتواند از دادههای طیفسنجی دقیق وب برای مطالعات بیشتر در زمینه تکامل کیهانی، تشکیل ستارگان و پراکندگی عناصر شیمیایی استفاده کند. این مقاله نشان میدهد که چگونه ابزارهای پیشرفته فضایی مانند وب میتوانند نه تنها کهکشانهای دوردست را شناسایی کنند، بلکه ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آنها را نیز اندازهگیری کنند.
کشف MoM-z14 افقهای جدیدی برای مطالعه جهان اولیه و مراحل ابتدایی شکلگیری کهکشانها باز کرده است. این کهکشان به عنوان نمونهای از کهکشانهای روشن و فعال در زمانهای اولیه کیهان عمل میکند و اطلاعات ارزشمندی برای مدلسازی فرآیندهای یونیزاسیون و تکامل عناصر سنگین مانند نیتروژن ارائه میدهد.
در نهایت، این مشاهده به ما نشان میدهد که جهان اولیه بسیار فعال، پرانرژی و پر از فرآیندهای فیزیکی پیچیده بوده است و تلسکوپ وب با قدرت بالای خود در طیف نزدیکمادون قرمز، راههای جدیدی برای فهم تاریخچه کیهان و روند شکلگیری کهکشانها ارائه میدهد. کشف MoM-z14 نه تنها یک نقطه عطف علمی است، بلکه نمونهای از تواناییهای پیشرفته وب در کشف اسرار جهان دوردست و قدیمیترین کهکشانها محسوب میشود.
