مشاهدات جدید تلسکوپ فضایی اسپیتزر نشان داده است پرتوهای فروسرخ بسیار ضعیفی که این تلسکوپ پیش‌از این آشکار کرده بود، از نخستین ساختارهای تشکیل‌شده در عالم ساطع شده‌اند. تحلیل آخرین داده‌های ارسالی اسپیتزر مشخص کرد این پرتوهای تکه‌تکه در پهنای آسمان پخش شده است و از خوشه‌های اجرام درخشان و بسیار عظیمی منتشر شده‌است که بیش از 13 میلیارد سال‌نوری با ما فاصله دارند.
 |
| شرح عکس: نمایی خیالی از سالهای نخستین عالم؛ زمانی‌که نخستین ستارگان و ریزکهکشان‌ها پا به عرصه وجود می‌گذارند. |
دکتر الکساندر کاشلینسکی، کیهان‌شناس مرکز پروازهای فضایی گدارد ناسا در این مورد می‌گوید: توان تلسکوپ‌های ما به‌قدری افزایش یافته است که ما می‌توانیم به مرز جهان قابل رویت نزدیک شویم و تصویری واضح از اولین مجموعه ساختارهای تشکیل‌شده در عالم تهیه کنیم. اجرامی که در جدیدترین تصاویر اسپیتزر یافته‌ایم، بسیار بسیار درخشانند و با اجرامی که در روزگار فعلی عالم وجود دارند، کاملا متفاوتند.
اخترشناسان معتقند این اجرام یا ستارگان اولیه‌ای هستند که بیش‌از یک‌هزار برابر خورشید جرم داشته‌اند، و یا سیاه‌چاله‌های بسیار پراشتهایی که ابرهای عظیم گازی را می‌بلعیده‌اند و انرژی فراوانی را آزاد می‌کرده‌اند. اگر این اجرام به‌واقع همان ستارگان اولیه باشند، آنگاه ساختار مشاهده‌شده می‌تواند نخستین ریزکهکشان عالم باشد که جرمی کم‌تر از یک‌میلیون جرم خورشید دربر دارد. کهکشان راه‌شیری که حدود یکصد میلیارد ستاره را در خود جای داده است، احتمالا از برخورد چنین ریزکهکشان‌هایی در 12.5 تا 13 میلیارد سال پیش به‌وجود آمده است.
این بررسی جدید به‌دنبال نتایج سال گذشته پرسروصدای کاشلینسکی و همکارانش انجام شده است و در آن، پنج بخش مختلف آسمان طی صدها ساعت فعالیت رصدی مورد مطالعه قرار گرفته است.
دانشمندان معتقدند که فضا، زمان و ماده در سیزده میلیارد و هفتصد میلیون سال پیش طی انفجاری بسیار مهیب که به مهبانگ مشهور شده است، آغاز شد. کشف تابش زمینه کیهانی در نیمه قرن بیستم و نیم‌قرن رصدهای متعدد این تابش، بخصوص تلاش‌های دکتر جان مثر، برنده جایزه نوبل فیزیک در سال 2006 و یکی از همکاران کاشلینسکی، این موضوع را کاملا تایید کرده است. مدل مهبانگ نشان می‌دهد که جهان تا چندصد میلیون سال پس‌از انفجار بزرگ تاریک بود و هنوز ستارگان اولیه شکل نگرفته بودند. از این بازه زمانی به عصر تاریکی جهان یاد می‌شود.
کاشلینسکی و همکارانش با استفاده از رصدخانه فروسرخ اسپیتزر به بررسی تابش زمینه کیهانی پرداختند. این تابش که در تمام آسمان پراکنده است، مربوط به پایان عصر تاریکی عالم و ظهور نخستین ساختارها در جهان است. بخشی از این پرتوها مربوط به فعالیت‌های ستارگان یا سیاه‌چاله‌های بسیار دوری است که باوجود آن‌که در محدوده نور مریی یا فرابنفش منتشر شده‌اند، اما انبساط فضا-زمان آنها رابه‌قدری کشیده است که این پرتوها تنها در محدوده فروسرخ و رادیویی دیده می‌شوند. بخش دیگر تابش زمینه کیهانی از پرتوهای ستارگانی تشکیل شده است که جذب غبار شده و مجددا به‌شکل پرتوهای فروسرخ تابیده شده است.
 |
| شرح عکس: تصویر سمت راست، نمای اسپیتزر از صورت فلکی دب‌اکبر است و تصویر سمت راست، همان منطقه را پس‌از حذف نور تمام ستارگان و کهکشان‌های شناخته‌شده نشان می‌دهد.
|
|
شرح عکس: همان‌طور که می بینید، پرتوهایی که نزدیک‌تر به زمان مهبانگ منتشر شده‌اند، انتقال به سرخ بیشتری دارند و در طول‌موج‌های بلندتری آشکار می‌شوند. |
روش تحقیق کاشلینسکی و همکارانش بدین شکل بود که در ابتدا نورهای حاصل از تمام ستارگان و کهکشان‌های شناخته‌شده موجود در پنج منطقه تصویربرداری را حذف کردند و سپس تغییرات شدت درخشندگی فروسرخ پرتوهای باقیمانده و نسبتا پراکنده را بررسی کردند. نتایج این بررسی به شناسایی خوشه‌ای از اجرام منتهی شد که الگوی پرتوهای باقیمانده را به‌وجود آورده‌اند. کاشلینسکی برای توضیح روش کار خود مثال جالبی می‌زند: تصور کنید جایی از شهر، برنامه آتش‌بازی برقرار است و شما می‌خواهید شب‌هنگام از درون یک شهر بسیار شلوغ، این برنامه را ببینید. اگر بتوانید چراغ‌های شهر را خاموش کنید، آنگاه می‌توانید تصویری از این آتش‌بازی ببینید. ما هم برای آن‌که بتوانیم پرتوهای نخستین اجرام تشکیل‌شده در عالم را ببینیم، مجبوریم که چراغ‌های عالم را خاموش کنیم.
پیش‌از این، دانشمندان برسر این موضوع که نخستین اجرام تشکیل‌شده در عالم چه بودند و چگونه کهکشان‌ها را به‌وجود آوردند، توافق نداشتند. اما با یافته‌های جدید اسپیتزر، دانشمندان توانسته‌اند مسیر درست بررسی این اجرام را بیابند. با این حال، اسپیتزر توانایی شناسایی دقیق این اجرام را ندارد. اخترشناسان منتظر پرتاب تلسکوپ فضایی جیمزوب هستند تا این رصدخانه مریی و فروسرخ با استفاده از آینه غول‌پیکر 6.5 متری خود، طبیعت نخستین ساختارهای عالم را آشکار کند.