هابل کهکشان‌های اولیه و عظیمی را پیدا کرده که با باک خالی کار می‌کنند و سوخت برای ساخت ستاره‌های جدید در آنها وجود ندارد.
به گزارش اورانوس و به نقل از ناسا، هنگامی که سن جهان حدود 3 میلیارد سال بود، تنها 20 درصد سن فعلی آن، پربارترین دوره تولد ستاره را در تاریخ خود تجربه کرد. اما وقتی تلسکوپ فضایی هابل ناسا و آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA) در شمال شیلی به اجرام کیهانی متعلق به این دوره نگاه کردند، چیز عجیبی یافتند: شش کهکشان اولیه ، عظیم و مرده که سوخت هیدروژن سردشان تمام شده بود، گازی که برای ساخت ستاره‌ها مورد نیاز است.
این کهکشانها بدون سوخت بیشتری برای تشکیل ستارگان، به معنای واقعی کلمه با باک خالی کار می‌کردند. این یافته ها در مجله Nature منتشر شده است .
کیت ویتاکر، استادیار نجوم در دانشگاه ماساچوست آمهرست، می‌گوید: در این نقطه از جهان ما، همه کهکشانها باید ستاره‌های زیادی تشکیل دهند. این اوج دوران شکل گیری ستاره‌هاست. ویتاکر همچنین عضو هیئت علمی مرکز Cosmic Dawn در کپنهاگ دانمارک است. او می‌پرسد: پس چه اتفاقی برای این همه سوخت گاز سرد در این کهکشان‌های اولیه جوان افتاده؟
این مطالعه نمونه‌ای کلاسیک از هماهنگی بین رصدهای هابل و ALMA است. هابل محل قرارگیری ستارگان در کهکشانها را مشخص کرد و نشان داد که در گذشته در کجا شکل گرفته‌اند. آلما با تشخیص غبار سرد که به عنوان نشانگر گاز هیدروژن سرد عمل می‌کند، به ستاره شناسان نشان داد که در صورت وجود سوخت کافی، ستاره‌ها در آینده کجا می‌توانند شکل بگیرند.
استفاده از تلسکوپ طبیعت
مطالعه این کهکشان‌های اولیه، دور و مرده، بخشی از برنامه REQUIEM است که مخفف Resolving QUIEscent Magnified Magnets at High Redshift است. (انتقال به سرخ زمانی اتفاق می‌افتد که نور با انبساط فضا کشیده می‌شود و به سمت قسمت قرمز طیف تغییر مکان می‌دهد. هرچه کهکشان از نظر ناظر دورتر باشد، قرمزتر به نظر می رسد).
گروه REQUIEM از خوشه‌های بسیار پرجرم کهکشانی پیش زمینه به عنوان تلسکوپ طبیعی استفاده می‌کند. گرانش عظیم خوشه کهکشانی فضا را تاب می‌دهد، نور اجرام پس زمینه را خم می‌کند و بزرگنمایی ایجاد می‌کند. وقتی کهکشان اولیه، عظیم و بسیار دور در پشت چنین خوشه‌ای قرار می‌گیرد، به نظر می‌رسد که بسیار گسترده و بزرگ شده است و به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد تا جزئیاتی را مطالعه کنند که در غیر این صورت مشاهده آنها غیرممکن است. به این ابزار “لنز گرانشی قوی” (Strong Gravitational Lens) می‌گویند.
تنها با ترکیب وضوح عالی هابل و ALMA با این لنز قوی، گروه REQUIEM توانست شکل‌گیری این شش کهکشان را که تنها چند میلیارد سال پس از مهبانگ عمر دارند، درک کند.
ویتاکر می‌گوید: با استفاده از لنزهای گرانشی قوی به عنوان تلسکوپ طبیعی، می‌توانیم دورترین، عظیم‌ترین و اولین کهکشان‌هایی را پیدا کنیم که تشکیل ستاره در آنها متوقف شده. دوست دارم در مورد این تحقیقات با تلسکوپ‌های قدرتمند فضایی نسل بعدی در دهه‌های بعدی فکر کنم اما امروزه در عوض با ترکیب قابلیت‌های هابل و ALMA ، که با لنزهای قوی تقویت می‌شوند، فکر می‌کنم.
محمد اخشیک ، محقق اصلی برنامه رصد هابل گفت: REQUIEM بزرگترین نمونه تا به امروز از این کهکشان‌های کمیاب، با لنز قوی بزرگنمایی شده و مرده را در جهان اولیه جمع آوری کرده است و لنزهای قوی در اینجا کلید ماجراست. این لنز نور را در تمام طول‌موج‌ها تقویت می‌کند به طوری که تشخیص آن آسان‌تر است، و همچنین هنگامی که این کهکشانها را در آسمان کشیده می‌شوند، وضوح مکانی بالاتری خواهید داشت. در اصل می‌توانید درون آنها را در مقیاس‌های فیزیکی بسیار دقیق‌تری ببینید تا بفهمید آنجا چه می‌گذرد.
سریع زندگی کن، جوان بمیر
به نظر نمی‌رسد که این نوع کهکشان‌های مرده، حتی از طریق ادغام‌های جزئی بعدی و تجمع کهکشان‌های کوچک و گازهای مجاور، جوان بشوند. بلعیدن چیزهای اطراف آنها بیشتر موجب می‌شود که باد کنند. تصور می‌شود که حدود 11 میلیارد سال بعد در جهان کنونی، این کهکشان‌هایی که قبلا فشرده بودند، به صورت بزرگتری تکامل یافته‌اند، اما هنوز از نظر تشکیل ستاره جدید مرده‌اند.
این شش کهکشان زندگی سریع و خشنی داشتند و ستارگان خود را در مدت زمان قابل ملاحظه‌ای کوتاه خلق کردند. اینکه چرا آنها اینقدر زود تشکیل ستاره را تعطیل کردند، هنوز معما است.
ویتاکر چندین توضیح احتمالی ارائه می‌دهد: آیا سیاهچاله‌ای بزرگ در مرکز کهکشان‌های اولیه روشن شد و تمام سوخت گاز را گرم کرد؟ در این صورت، گاز هنوز می‌تواند وجود داشته باشد، اما اکنون داغ است. یا گاز از کهکشان بیرون رانده شده و از تجمع مجدد به کهکشان به نوعی جلوگیری می‌شود. یا اینکه کهکشان کلاً از همه چیز استفاده کرده است و عرضه گاز قطع شده است؟ اینها برخی از سوالات بی‌پاسخی هستند که با رصدهای جدید به بررسی آنها ادامه می دهیم.
تلسکوپ فضایی هابل پروژه همکاری بین المللی ناسا و ESA (آژانس فضایی اروپا) است. مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرینبلت مریلند، تلسکوپ را مدیریت می‌کند. موسسه علوم تلسکوپ فضایی (STScI) در بالتیمور مریلند، عملیات علمی هابل را انجام می‌دهد. STScI برای ناسا توسط انجمن دانشگاه‌ها برای پژوهش در نجوم در واشنگتن دی سی اداره می‌شود.
