فرادید؛ اخترشناسان خوشهای از کهکشانها را در کیهان اولیه شناسایی کردهاند که بهشکل غیرمنتظرهای داغ است و نظریههای تکامل کهکشانی را به چالش میکشد. این خوشهی سوزان تنها 1٫4 میلیارد سال پس از بیگبنگ وجود داشته و بسیار زودتر و داغتر از آنچه مدلهای کنونیِ شکلگیری خوشههای کهکشانی ممکن میدانند، میدرخشیده است. این کشف نشان میدهد الگوهای پیشبینیشدهی رشد خوشهها ممکن است نیاز به بازنگری داشته باشند.
به گزارش فرادید، خوشههای کهکشانی مجموعههایی از مادهی تاریک و صدها تا هزاران کهکشان هستند که همگی بهوسیلهی گرانش به هم متصل شدهاند. این کهکشانها با آمیزهای از گاز، موسوم به «محیط میانخوشهای» از یکدیگر جدا میشوند. با شکلگیری خوشهها، محیط میانخوشهای بهسبب برهمکنشهای گرانشیِ درون خوشه و گسیل انرژی از ستارگان جوان و سیاهچالهها گرم میشود. اما این فرایند زمان زیادی میبرد و دانشمندان بهندرت در خوشههای کهکشانی جوان، محیط میانخوشهای داغ مشاهده کردهاند.
اِسکات چَپمَن، نویسنده مشترک این مطالعه و اخترفیزیکدان گفته: «درک خوشههای کهکشانی کلید فهم بزرگترین کهکشانهای کیهان است. این کهکشانهای عظیم بیشتر در خوشهها قرار دارند و تکاملشان بهشدت تحت تأثیر محیط بسیار قدرتمند خوشهها در هنگام شکلگیری (از جمله محیط میانخوشهای) است.»
در مطالعهی جدید، پژوهشگران با استفاده از مجموعه تلسکوپهای میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (ALMA)، یک تلسکوپ رادیویی قدرتمند در شیلی، خوشهای درخشان و جوان به نام SPT2349-56 را مشاهده کردند؛ نوری که از آن گسیل شده، تنها 1٫4 میلیارد سال پس از بیگبنگ به راه افتاده است. این خوشه کمابیش کوچک است، هماندازهی هالهی بیرونی راه شیری، اما بیش از 30 کهکشان فعال و سه سیاهچالهی بسیار پرجرم را در خود جای داده و نرخ شکلگیری ستاره در آن بیش از 5٬000 برابر راه شیری است.
تیم با بهرهگیری از پدیدهای به نام اثر گرمایی سونیائف–زلدوویچ دریافت گاز موجود در محیط میانخوشهای دستکم پنج برابر داغتر از آن چیزیست که نظریههای کنونیِ شکلگیری خوشهها برای سن کمابیش جوان آن پیشبینی میکنند.
برداشت هنرمند از خوشهی کهکشانی SPT2349-56
داجی ژو، نویسندهی مشترک مطالعه گفته: «انتظار نداشتیم چنین جوّ خوشهایِ داغی را اینقدر زود در تاریخ کیهانی ببینیم. در واقع، ابتدا نسبت به سیگنال تردید داشتم، چون آنقدر قوی بود که بعید بود واقعی باشد.»
اما سیگنال واقعی بود و این میتواند به این معنا باشد که خوشههای کهکشانی قادرند سریعتر از حد انتظار شکل بگیرند.
چَپمَن گفته: «این یعنی چیزی در کیهان اولیه، احتمالاً سه سیاهچالهی ابرپرجرم که به تازگی در این خوشه کشف شدهاند، از همان زمانهای بسیار زود، مقادیر عظیمی انرژی را به پیرامون پمپاژ میکرده و خوشهی جوان را بسیار زودتر و شدیدتر از آنچه تصور میکردیم شکل میداده است».
در مطالعات آینده، تیم قصد دارد بررسی کند این خوشهی نامعمول چه معنایی برای شکلگیری و تکامل خوشههای کهکشانی موجود دارد.
ژو گفته: «میخواهیم بفهمیم شکلگیری شدید ستاره، سیاهچالههای فعال و این جوّ بیشازحد داغ چگونه با هم برهمکنش دارند و این موضوع دربارهی چگونگی ساختهشدن خوشههای کهکشانی امروزی چه به ما میگوید. چطور ممکن است همهی اینها همزمان در چنین سامانهی جوان و فشردهای رخ دهند؟»
مترجم: زهرا ذوالقدر
