کیهان زیر سوال: بزرگترین نقشه کهکشان‌ها، نظریه‌های باستانی را به چالش می‌کشد!
در یک رویداد مهم و تاریخ‌ساز، همکاری COSMOS-Web از بزرگترین نقشه جهان هستی پرده برداشت. این نقشه با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) تهیه شده است. این پروژه خارق‌العاده تقریبا ۹۸٪ از زمان کیهانی را در بر می‌گیرد و شامل فهرستی از نزدیک به ۸۰۰,۰۰۰ کهکشان است. برخی از این کهکشان‌ها به حدود ۱۳.۵ میلیارد سال قبل، یعنی نزدیک به زمان تولد جهان، باز می‌گردند. این تلاش بلندپروازانه نه تنها نمایی بی‌سابقه از جهان اولیه ارائه می‌دهد، بلکه نظریه‌های رایج در مورد دوران نوزادی آن را نیز به چالش می‌کشد.
وسعت و ابعاد نقشه COSMOS-Web
میدان COSMOS-Web یک شاهکار چشمگیر در رصد فضایی است که جهشی قابل توجه فراتر از تلاش‌های تصویربرداری قبلی مانند Hubble Ultra Deep Field به شمار می‌رود. با ترکیب قدرت عظیم JWST، با آینه اصلی ۶.۵ متری‌اش، این تیم توانست منطقه‌ای از فضا را در عمقی بی‌سابقه ثبت کند.
کیتلین کیسی، استاد فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا (UC Santa Barbara) و یکی از رهبران همکاری COSMOS-Web، می‌گوید: «هدف ما ایجاد این میدان عمیق فضایی در مقیاسی فیزیکی بود که فراتر از هر چیزی بود که قبلاً انجام شده بود.» او در ادامه با مقایسه این دستاورد با تصویر Hubble Ultra Deep Field از سال ۲۰۰۴، بر مقیاس آن تأکید می‌کند: «اگر شما یک نسخه چاپی از Hubble Ultra Deep Field را روی یک برگه استاندارد کاغذ داشته باشید، تصویر ما کمی بزرگ‌تر از یک نقاشی دیواری به ابعاد ۱۳ در ۱۳ فوت (تقریباً ۴ در ۴ متر) با همان عمق خواهد بود. بنابراین واقعاً به طرز چشمگیری بزرگ است.»
این دیدگاه گسترده به گذشته جهان، که به ۱۳.۵ میلیارد سال قبل برمی‌گردد، منظری بی‌نظیر از تکامل کیهانی در طول زمان ارائه می‌دهد. این نقشه کهکشان‌ها را در مراحل مختلف تکامل نشان می‌دهد و فرضیات قدیمی‌تر در مورد چگونگی تکامل جهان پس از بیگ بنگ را به چالش می‌کشد.
کشف‌های شگفت‌انگیز با JWST: دیدگاهی نو از جهان اولیه
یکی از تکان‌دهنده‌ترین یافته‌های داده‌های COSMOS-Web، فراوانی غیرمنتظره کهکشان‌ها از جهان اولیه است. پیش از آغاز مأموریت JWST، ستاره‌شناسان پیش‌بینی می‌کردند که کهکشان‌های شکل‌گرفته در ۵۰۰ میلیون سال اول به دلیل زمان مورد نیاز برای فروریزش گرانشی و تشکیل ستارگان، بسیار نادر خواهند بود. با این حال، مشاهدات جدید به طور چشمگیری این انتظارات را نقض می‌کنند.
کیسی خاطرنشان می‌کند: «و شگفتی بزرگ این است که با JWST، ما تقریباً ۱۰ برابر بیشتر از حد انتظار کهکشان در این فواصل باورنکردنی می‌بینیم. ما همچنین سیاه‌چاله‌های کلان‌جرمی را می‌بینیم که حتی با هابل هم قابل مشاهده نیستند.» این نشان می‌دهد که شکل‌گیری کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها بسیار زودتر و سریع‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد رخ داده است و دریچه‌ای به سوی پرسش‌های جدید در مورد کیهان اولیه باز می‌کند.
کشف سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در این فواصل دور، لایه‌ای دیگر از پیچیدگی را به درک ما از جهان اضافه می‌کند. این سیاه‌چاله‌ها، که قبلاً برای هابل نامرئی بودند، اکنون با جزئیات بیشتری مشاهده می‌شوند و مدل‌های فعلی ما از شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها را به چالش می‌کشند.
زمینه و تکامل کیهانی: درک کهکشان‌ها در محیط خود
در حالی که کشف کهکشان‌های دوردست به خودی خود قابل توجه است، تیم COSMOS-Web همچنین علاقه‌مند به درک زمینه گسترده‌تری بود که این کهکشان‌ها در آن وجود دارند. جهان اولیه فقط پر از کهکشان‌های منزوی نبود، بلکه در مناطق متراکم و فضاهای خالی وسیع ساختار یافته بود.
کیسی توضیح می‌دهد: «کیهان در مناطق متراکم و فضاهای خالی سازماندهی شده است. و ما می‌خواستیم فراتر از یافتن دورترین کهکشان‌ها برویم؛ ما می‌خواستیم زمینه گسترده‌تری از جایی که آن‌ها زندگی می‌کردند به دست آوریم.» این دیدگاه گسترده‌تر به دانشمندان کمک می‌کند تا محیط کیهانی را که به شکل‌گیری اولین ستارگان، کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها کمک کرده است، درک کنند و تصویری جامع‌تر از شرایط جهان اولیه ارائه دهند.
پرسش‌های بی‌پاسخ: چالش‌های جدید برای مدل کیهان‌شناسی
در حالی که تصاویر و فهرست COSMOS-Web بینش‌های بی‌سابقه‌ای را در مورد جهان اولیه ارائه می‌دهند، پرسش‌های جدیدی را نیز مطرح می‌کنند که ستاره‌شناسان را برای سال‌های آینده مشغول خواهد کرد. داده‌های جمع‌آوری شده توسط JWST نشان می‌دهد که جهان نور بیشتری را سریع‌تر از آنچه مدل‌های قبلی پیش‌بینی می‌کردند تولید کرده است، که منجر به تناقضات بالقوه در درک ما از تاریخ کیهانی می‌شود.
کیسی می‌گوید: «منطقی است—بیگ بنگ رخ می‌دهد و چیزها برای فروریزش گرانشی و شکل‌گیری و روشن شدن ستارگان زمان می‌برند. یک بازه زمانی مرتبط با آن وجود دارد.» با این حال، مشاهدات نشان می‌دهد که این فرآیندها ممکن است بسیار سریع‌تر از حد انتظار رخ داده باشند، که می‌تواند مستلزم ارزیابی مجدد مدل‌های کیهان‌شناسی فعلی باشد.
محققان اکنون در حال بررسی این موضوع هستند که چگونه این هجوم نور اولیه در درک ما از کیهان‌شناسی جای می‌گیرد، به امید اینکه پاسخ‌ها نظریه‌های موجود در مورد چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها و ستارگان را تغییر دهد.
