دورترین کهکشان کهکشان های دور

علم

ستاره شناسان می گویند این جرم آسمانی اخیراً کشف شده در حال رقابت برای عنوان دورترین جرم فضایی قابل مشاهده در جهان است. این جرم یک کهکشان است MACS0647-JDکه در فاصله 13.3 میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد.

به گفته دانشمندان، خود کیهان 13.7 میلیارد سال سن دارد، بنابراین نور این کهکشان که امروزه می توانیم آن را ببینیم، نور آن از همان ابتدای شکل گیری فضا است.

دانشمندان با استفاده از تلسکوپ های فضایی ناسا، اشیا را رصد می کنند هابلو "اسپیتزر"و همچنین این مشاهدات با کمک یک "عدسی بزرگنمایی" کیهانی طبیعی امکان پذیر شد. این عدسی در واقع یک خوشه عظیم از کهکشان هاست که گرانش کلی آن فضازمان را منحرف می کند و چیزی به نام لنز گرانشی... هنگامی که نور یک کهکشان دور از طریق عدسی مانند این در مسیر خود به زمین عبور می کند، تقویت می شود.

این چیزی است که یک لنز گرانشی تقریباً به نظر می رسد:

«چنین عدسی‌هایی می‌توانند نور یک جسم را چنان بزرگ‌نمایی کنند که هیچ تلسکوپ دست‌ساز نمی‌تواند این کار را انجام دهد.، - دارد حرف میزند مارک پستمن، ستاره شناس از موسسه علمیتلسکوپ فضایی در بالتیمور - بدون چنین افزایشی، باید تلاش بزرگی برای دیدن چنین کهکشانی دور صورت گیرد.»

یک کهکشان جدید و دور بسیار کوچک، بسیار کوچکتر از کهکشان راه شیری خودمان است.- دانشمندان گفتند. این جسم، با قضاوت بر اساس نوری که به ما رسیده است، بسیار جوان است، از دورانی به ما رسیده است که خود جهان در اوج خود بود. مرحله اولیهتوسعه آن او تنها 420 میلیون سال سن داشت که 3 درصد دوران مدرن است.

کهکشان کوچک تنها 600 سال نوری عرض دارد و همانطور که می دانید کهکشان راه شیری بسیار بزرگتر است - 150 هزار سال نوری عرض. ستاره شناسان بر این باورند که MACS0647-JD در نهایت با دیگر کهکشان های کوچکتر ادغام شد و کهکشانی بزرگتر را تشکیل داد.

ادغام کیهانی کهکشان ها

"این جرم احتمالاً یکی از بلوک های سازنده کهکشان های بزرگتر است،- محققان می گویند. - در طی 13 میلیارد سال آینده، می‌تواند ده‌ها، صدها یا حتی هزاران ادغام با کهکشان‌های دیگر یا قطعات آن‌ها را پشت سر بگذارد.»

اخترشناسان به رصد اجرام حتی دورتر ادامه می دهند، به لطف این واقعیت که تکنیک ها و ابزار رصد آنها بهبود یافته است. جرم قبلی که لقب دورترین کهکشان مشاهده شده را داشت، کهکشان SXDF-NB1006-2 بود که در فاصله 12.91 میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد. این جسم با تلسکوپ مشاهده شد. "سوبارو"و "کک"در هاوایی

در لبه کهکشان

دورترین اشیاء فضاییآنقدر از زمین فاصله دارد که حتی سال نوریاندازه گیری مسخره کوچکی از فاصله آنها است. به عنوان مثال، نزدیکترین جسم فضایی به ما - ماه تنها 1.28 ثانیه نوری از ما قرار دارد. چگونه می‌توانیم مسافت‌هایی را تصور کنیم که یک پالس نور نمی‌تواند در صدها هزار سال پوشش دهد؟ نظری وجود دارد که اندازه گیری چنین فضای عظیمی با کمیت های کلاسیک نادرست است؛ از طرف دیگر، ما دیگری نداریم.

دورترین ستاره در کهکشان ما در جهت صورت فلکی ترازو قرار دارد و در فاصله ای که می تواند توسط نور در 400 هزار سال پوشش داده شود از زمین جدا شده است. واضح است که این ستاره در خط مرزی، در منطقه به اصطلاح هاله کهکشانی قرار دارد. به هر حال، فاصله تا این ستاره حدود 4 برابر قطر وسعت های خیالی کهکشان ما است. (قطر راه شیریحدود 100 هزار سال نوری تخمین زده می شود.)

فراتر از کهکشان

جای تعجب است که دورترین، بلکه ستاره درخشانفقط در زمان ما کشف شد، اگرچه قبلاً مشاهده شده بود. به دلایل غیرقابل درک، اخترشناسان توجه خاصی به یک لکه کم نور در آسمان پرستاره و قابل تشخیص روی صفحه عکاسی نکردند. پس چه اتفاقی می افتد؟ مردم ربع قرن است که ستاره ای را دیده اند و ... متوجه آن نمی شوند. اخیراً، ستاره شناسان آمریکایی از رصدخانه Lowell یکی دیگر از دورترین ستاره ها را در محدوده های پیرامونی کهکشان ما کشف کردند.

این ستاره را که پیش از این به دلیل "پیری" تیره شده است، می توان در آسمان در محل صورت فلکی سنبله در فاصله حدود 160 هزار سال نوری جستجو کرد. چنین اکتشافاتی در مناطق تاریک (به معنای واقعی کلمه و مجازی) کهکشان راه شیری این امکان را فراهم می کند تا تنظیمات مهمی را در تعیین مقادیر واقعی جرم و اندازه منظومه ستاره ای ما در جهت افزایش قابل توجه آنها انجام دهیم.

با این حال، حتی بیشتر ستاره های دوردر کهکشان ما نسبتا نزدیک واقع شده اند. دورترین برای علم شناخته شده استاختروش ها بیش از 30 برابر دورتر قرار دارند.

کوازار (انگلیسی quasar - مخفف QUASi stellAR radio source - "quasi-stellar radio source") دسته ای از اجرام برون کهکشانی است که به دلیل درخشندگی بسیار بالا و اندازه زاویه ای کوچکی که تا چندین سال پس از کشف آنها قابل تشخیص نبودند. متمایز از "منابع نقطه ای" - ستاره ها.

چندی پیش، ستاره شناسان آمریکایی سه اختروش را کشف کردند که یکی از "قدیمی ترین" اجرام شناخته شده در جهان هستند. فاصله آنها از سیاره ما بیش از 13 میلیارد سال نوری است. فاصله تا سازندهای فضایی دور با استفاده از به اصطلاح "تغییر قرمز" - تغییر در طیف تابش اجسام به سرعت در حال حرکت - تعیین می شود. هر چه آنها از زمین دورتر باشند، مطابق با نظریه های کیهان شناسی مدرن، سریعتر از سیاره ما دور می شوند. رکورد قبلی برد در سال 2001 ثبت شد. انتقال به سرخ اختروش کشف شده در آن زمان 6.28 برآورد شد. تثلیث فعلی دارای افست های 6.4، 6.2 و 6.1 است.

گذشته تاریک

اختروش‌های باز تنها 5 درصد جوان‌تر از کیهان هستند. درست کردن آنچه قبل از آنها، بلافاصله پس از بیگ بنگ، به وجود آمد، دشوار است: هیدروژنی که 300000 سال پس از انفجار تشکیل شد، تابش اولین انفجار را مسدود کرد. اشیاء فضایی... تنها افزایش تعداد ستارگان و متعاقب آن یونیزه شدن ابرهای هیدروژنی به ما اجازه می‌دهد تا پرده بر «گذشته تاریک» خود را بشکنیم.

برای به دست آوردن و تأیید چنین اطلاعاتی، شما نیاز دارید کار مشترکچندین تلسکوپ قدرتمند تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ دیجیتال اسلون، واقع در رصدخانه نیومکزیکو، نقشی کلیدی در این تلاش دارند.

کهکشان ها منظومه های گرانشی از ستارگان، گازهای بین ستاره ای، غبار و ماده تاریک هستند. قطر کهکشان ها از 5 تا 250 کیلوپارسک متغیر است. خیلی زیاد است.

به عنوان مثال، قطر کهکشان ما 30 کیلوپارسک است - نور از یک لبه به لبه دیگر به مدت 100 هزار سال پرواز می کند. و حداقل 200 میلیارد ستاره در آن وجود دارد ...

1. کهکشان مارپیچی NGC 4639 در صورت فلکی سنبله. بیش از 70 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. (عکس از رویترز | ناسا | ESA | هابل):

2. سحابی حجاب یک بقایای ابرنواختر عظیم و نسبتا کم نور است. این ستاره حدود 5000-8000 سال پیش منفجر شد و در این مدت سحابی منطقه ای به اندازه 3 درجه در آسمان را پوشانده بود. فاصله تا آن 1400 سال نوری تخمین زده شده است. (عکس از رویترز | ناسا | ESA | هابل):

3. بیش از یک پنجم جهان توسط غبار و ستارگان قرص کهکشان ما از دید ما پنهان شده است. بسیاری از کهکشان ها در "منطقه اجتناب" هستند، منطقه ای از فضا که معمولا تلسکوپ ها نمی توانند به آن دسترسی پیدا کنند. اینگونه می توانند با توجه به تخیل هنرمندان به نظر برسند. (عکس از رویترز | ICRAR):

4. قنطورس A یکی از درخشان ترین و نزدیک ترین کهکشان های همسایه است، ما تنها 12 میلیون سال نوری از هم فاصله داریم. این کهکشان از نظر درخشندگی در رتبه پنجم قرار دارد (پس از ابرهای ماژلانی، سحابی آندرومدا و کهکشان مثلث). (عکس از رویترز | ناسا):

5. کهکشان مارپیچی میله ای M83 که به عنوان چرخ سنج جنوبی نیز شناخته می شود. در فاصله تقریبی 15 میلیون سال نوری از ما قرار دارد. در سال 2014، ستاره شناسان MQ1 را کشف کردند که به خودی خود نور است، اما مواد اطراف را با شدت زیادی جذب می کند. (عکس از رویترز | ناسا):

6. کهکشان M 106 در صورت فلکی سگ های سگ شکاری. این هسته شامل یک سیاهچاله بسیار پرجرم با جرم 36 میلیون خورشیدی در 40000 واحد نجومی است. (عکس از رویترز | ناسا):

7. بخشی از سحابی رتیل واقع در ابر ماژلانی بزرگ. ستارگان عظیم سحابی منابع قدرتمند تشعشعی هستند که حباب های غول پیکر را از گاز و غبار بین ستاره ای بیرون می آورند. برخی از ستارگان به صورت ابرنواختر منفجر شدند که باعث شد حباب ها توسط اشعه ایکس روشن شوند. (عکس از رویترز | ناسا):

8. کهکشان مارپیچی NGC 1433 با میله ای در صورت فلکی ساعت که در فاصله حدود 32 میلیون سال نوری از زمین قرار دارد. (عکس از رویترز | ناسا | ESA | هابل):

9. کهکشان NGC 1566 که در فاصله حدود 40 میلیون سال نوری از زمین در صورت فلکی دورادو قرار دارد. (عکس از رویترز | ناسا | ESA | هابل):

10. اشعه ایکسابرنواختر جوان در کهکشان M83. (عکس از رویترز | ناسا):

11. کهکشان مارپیچی M94 در صورت فلکی سگ شکاری. این کهکشان از این جهت قابل توجه است که دارای دو ساختار قدرتمند حلقه ای شکل است. (عکس از رویترز | ناسا | ESA):

12. کهکشان مارپیچی NGC 4945 در صورت فلکی قنطورس. این کاملاً شبیه کهکشان ما است، اما مشاهدات اشعه ایکس وجود یک هسته سیفرت را نشان می دهد که احتمالاً حاوی یک ابر جرم فعال است. سیاه چاله... (عکس از رویترز | ناسا):

13.z8 GND 5296 کهکشانی است که در اکتبر 2013 در صورت فلکی دب اکبر کشف شد. طبق برآوردهای اولیه، نور این کهکشان تقریباً در 13 میلیارد سال به زمین می رسد. این یک عکس فوری نیست، بلکه یک تصویر هنری است. (عکس از رویترز | ناسا | هابل):

14. سحابی بازتاب سر جادوگر (IC 2118) در صورت فلکی اریدانوس. این سحابی بازتابی بسیار متمایز با ستاره درخشان ریگل در صورت فلکی شکارچی مرتبط است. این سحابی در فاصله 1000 سال نوری از خورشید قرار دارد. (عکس از رویترز | ناسا):

15. کهکشان آفتابگردان در صورت فلکی سگ های سگ شکاری. در فاصله 27 میلیون سال نوری قرار دارد. (عکس از رویترز | ناسا | ESA | هابل):

16. هسته کهکشان مارپیچی M 61 در صورت فلکی سنبله. و تنها حدود 100000 سال نوری از ما فاصله دارد. (عکس از رویترز | ناسا | ESA | هابل):

17. کهکشان مارپیچی NGC 6946 با میله ای که در فاصله 22 میلیون سال نوری در صورت فلکی ماکیان و در مرز قیفاووس قرار دارد. (عکس از رویترز | ناسا):

18. ابری از گاز داغ، با دمای چند میلیون درجه. به احتمال زیاد در نتیجه برخورد یک کهکشان کوتوله ظاهر شد کهکشان بزرگتر NGC 1232، واقع در صورت فلکی اریدانوس. (عکس از رویترز | ناسا):

19. کهکشان NGC 524 در صورت فلکی حوت. از ما نور به مدت 90 میلیون سال به آنجا پرواز خواهد کرد. (عکس از رویترز | ناسا | ESA | هابل):

20. سحابی خرچنگ یک سحابی گازی در صورت فلکی ثور است که یک بازمانده ابرنواختر است. این سحابی که در فاصله 6500 سال نوری (2 کیلو گرم) از زمین قرار دارد، 11 سال نوری (3.4 pc) قطر دارد و با سرعتی در حدود 1500 کیلومتر در ثانیه در حال گسترش است. در مرکز سحابی یک تپ اختر (ستاره نوترونی) به قطر 28-30 کیلومتر قرار دارد. (عکس از رویترز | ناسا | ESA):

در می 2015، تلسکوپ هابل طغیان دورترین و در نتیجه قدیمی ترین کهکشان شناخته شده تا به امروز را ثبت کرد. تابش 13.1 میلیارد سال نوری طول کشید تا به زمین برسد و توسط تجهیزات ما شناسایی شود. به گفته دانشمندان، کهکشان حدود 690 میلیون سال پس از انفجار بزرگ متولد شد.

می توان فکر کرد که اگر نور کهکشان EGS-zs8-1 (یعنی چنین نام زیبایی که دانشمندان به آن داده اند) به مدت 13.1 میلیارد سال به سمت ما پرواز کند، فاصله تا آن برابر با فاصله ای خواهد بود که نور خواهد داشت. سفر در این 13، 1 میلیارد سال.

کهکشان EGS-zs8-1 - دورترین گلکسی در میان همه کشف شده تا به امروز

اما ما نباید برخی از ویژگی های ساختار دنیای خود را فراموش کنیم که تأثیر زیادی در محاسبه فاصله خواهد داشت. واقعیت این است که جهان در حال انبساط است و این کار را با شتاب انجام می دهد. به نظر می رسد که در حالی که نور 13.1 میلیارد سال به سیاره ما می رسد، فضا بیشتر و بیشتر گسترش می یابد و کهکشان سریعتر و سریعتر از ما دور می شود. یک فرآیند گویا در شکل زیر نشان داده شده است.

با توجه به انبساط فضا، دورترین کهکشان EGS-zs8-1 در حال حاضر در فاصله 30.1 میلیارد سال نوری از ما واقع شده است که در بین سایر اجرام مشابه رکورددار است. جالب است که تا لحظه ای خاص کهکشان های دورتر و بیشتری را خواهیم یافت که هنوز نور آنها به سیاره ما نرسیده است. به جرات می توان گفت که رکورد کهکشان EGS-zs8-1 در آینده شکسته خواهد شد.

جالبه: اغلب تصور اشتباهی در مورد اندازه کیهان وجود دارد. عرض آن با سن آن که 13.79 میلیارد سال است مقایسه می شود. این در نظر نمی گیرد که جهان با شتاب در حال انبساط است. بر اساس برآوردهای تقریبی، قطر جهان مرئی 93 میلیارد سال نوری است. اما بخش نامرئی جهان نیز وجود دارد که ما هرگز قادر به دیدن آن نخواهیم بود. در مورد اندازه کیهان و کهکشان های نامرئی در مقاله "" بیشتر بخوانید.

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً یک متن را انتخاب کنید و فشار دهید Ctrl + Enter.

کیهان مکان لعنتی بزرگی است. وقتی به آسمان شب نگاه می کنیم، تقریباً هر چیزی که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است بخشی از کهکشان ما است: یک ستاره، یک خوشه ستاره، یک سحابی. برای مثال در پشت ستارگان کهکشان راه شیری کهکشان مثلثی قرار دارد. ما این «جهان‌های جزیره‌ای» را در همه جای جهان، به هر کجا که نگاه می‌کنید، حتی در تاریک‌ترین و خالی‌ترین تکه‌های فضا پیدا می‌کنیم، اگر فقط بتوانیم آنقدر نور جمع کنیم که به اندازه کافی عمیق نگاه کنیم.

بیشتر این کهکشان ها آنقدر دور هستند که حتی یک فوتون که با سرعت نور حرکت می کند میلیون ها یا میلیاردها سال طول می کشد تا فضای بین کهکشانی را طی کند. زمانی از سطح ستاره ای دور منتشر می شد و اکنون بالاخره به ما رسیده است. و در حالی که سرعت 299792458 متر بر ثانیه باورنکردنی به نظر می رسد، این واقعیت که ما تنها 13.8 میلیارد سال از انفجار بزرگ را طی کرده ایم به این معنی است که فاصله ای که نور طی کرده است هنوز محدود است.

احتمالاً فکر می کنید که دورترین کهکشان از ما نباید بیش از 13.8 میلیارد سال نوری از ما فاصله داشته باشد، اما این یک اشتباه است. می بینید، علاوه بر این واقعیت که نور با سرعت محدودی در جهان حرکت می کند، واقعیت دیگری وجود دارد که کمتر آشکار است: تار و پود خود جهان در طول زمان منبسط می شود.

راه حل ها نظریه عمومینسبیت، که چنین احتمالی را به کلی رد کرد، در سال 1920 ظاهر شد، اما مشاهداتی که بعداً انجام شد - و نشان داد که فاصله بین کهکشان ها در حال افزایش است - به ما اجازه داد نه تنها انبساط جهان را تأیید کنیم، بلکه حتی نرخ انبساط را نیز اندازه گیری کنیم. و چگونه در طول زمان تغییر کرد ... کهکشان هایی که امروز می بینیم، زمانی که برای اولین بار نوری را که ما امروز دریافت کردیم، ساطع کردند، بسیار دورتر از ما بودند.

گلکسی EGS8p7 در حال حاضر رکورددار مسافت است. با تغییر اندازه گیری شده به سرخ 8.63، بازسازی ما از جهان به ما می گوید که نور این کهکشان 13.24 میلیارد سال طول کشید تا به ما برسد. با کمی ریاضی بیشتر، زمانی که جهان تنها 573 میلیون سال سن داشت، متوجه می‌شویم که این جسم را می‌بینیم، یعنی تنها 4 درصد از سن کنونی آن.

اما از آنجا که جهان در تمام این مدت در حال انبساط بوده است، این کهکشان 13.24 میلیارد سال نوری از ما فاصله ندارد. در واقع، در حال حاضر 30.35 میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد. و فراموش نکنید: اگر بتوانیم فوراً سیگنالی از این کهکشان به ما ارسال کنیم، فاصله 30.35 میلیارد سال نوری را طی می کنیم. اما اگر در عوض یک فوتون از این کهکشان به سمت ما بفرستید، به لطف انرژی تاریک و انبساط بافت فضا، هرگز به ما نخواهد رسید. این کهکشان قبلاً از بین رفته است. تنها دلیلی که می‌توانیم آن را با تلسکوپ کک و هابل رصد کنیم این است که گاز خنثی مانع نور در جهت این کهکشان بسیار نادر بود.

آینه هابل در مقابل آینه جیمز وب

اما فکر نکنید که این کهکشان دورترین کهکشان از دورترین کهکشان هایی است که تا به حال خواهیم دید. ما کهکشان‌ها را در چنین فاصله‌ای می‌بینیم، تا جایی که تجهیزات ما و کیهان به ما اجازه می‌دهند: هر چه گاز خنثی کمتر، کهکشان بزرگ‌تر و درخشان‌تر باشد، ابزار ما حساس‌تر است، بیشتر می‌بینیم. در چند سال آینده، تلسکوپ فضایی جیمز وب قادر خواهد بود حتی بیشتر نگاه کند، زیرا قادر به گرفتن نور با طول موج بیشتر (و در نتیجه با انتقال به قرمز بالاتر) خواهد بود، و قادر خواهد بود نوری را ببیند که توسط آن مسدود نشده است. گاز خنثی، قادر به دیدن کهکشان های کم نورتر از تلسکوپ های مدرن ما (هابل، اسپیتزر، کک) خواهد بود.

در تئوری، اولین کهکشان ها باید با یک انتقال به سرخ بین 15-20 ظاهر شوند.