تلسکوپ جیمز وب به گذشته نگاه می کند و قدیمی ترین مولکول های آلی را که تاکنون دیده شده است، کشف می کند

یک مطالعه پیشگامانه که توسط ستاره شناسان دانشگاه A&M تگزاس با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) ناسا انجام شد، وجود قدیمی ترین مولکول های آلی پیچیده شناخته شده در جهان را آشکار کرد. این مواد شیمیایی مبتنی بر کربن که هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) نامیده می‌شوند، در یک کهکشان اولیه یافت شدند که زمانی شکل گرفت که جهان تنها 10 درصد از سن کنونی خود را داشت.

بر خلاف ترکیبات ساده مانند آب یا دی اکسید کربن، مولکول های شناسایی شده بزرگ و پیچیده هستند و حاوی ده ها یا حتی صدها اتم هستند. مانند آنهایی که در دود، دوده، نفت، ذخایر زغال سنگ و مه دود روی زمین یافت می شوند، این PAH ها معمولاً با ذرات ریز گرد و غبار در فضا مرتبط هستند. نویسنده اصلی این مطالعه، جاستین اسپیلکر، اشتیاق خود را ابراز کرد و گفت: این کشف توانایی قابل توجه کیهان را در تولید مولکول های پیچیده مدت کوتاهی پس از انفجار بزرگ نشان می دهد.

به دلیل حساسیت محدود و قابلیت رصد طول موج تلسکوپ های قبلی، تشخیص این مولکول ها در کهکشان هایی که در زمان تولد کیهان شکل گرفته اند، کاری چالش برانگیز است. با این حال، JWST پیشرفته این حوزه تحقیقاتی را متحول کرد. اسپیلکر و تیمش با موفقیت مولکول های آلی باستانی را در کهکشانی به نام SPT0418-47 که بیش از 12 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد، شناسایی کردند. این مشاهدات پیشگامانه رکورد قبلی را تقریباً یک میلیارد سال عقب می اندازد.

این کشف از طریق استفاده از عدسی گرانشی امکان پذیر شد، پدیده ای که در آن بافت فضا-زمان توسط کشش گرانشی اجرام عظیم مخدوش می شود. این اعوجاج مانند یک ذره بین عمل می کند و به اخترشناسان اجازه می دهد اجرام آسمانی دوردست را با جزئیات بیشتری مطالعه کنند. در این مورد، اثر عدسی به JWST اجازه می‌دهد تا نگاهی دقیق‌تر به کهکشان دور بیندازد و حضور مولکول‌های آلی پیچیده را در آن شناسایی کند.

در مقایسه با زمان رصد طولانی مورد نیاز تلسکوپ های قبلی، اسپیلکر تاکید کرد که JWST برای دستیابی به این نتایج قابل توجه فقط به یک ساعت زمان نیاز دارد. علاوه بر این، وضوح استثنایی تلسکوپ بینشی در مورد توزیع خاص این مولکول‌ها در کهکشان فراهم کرده است و الگوهای غیریکنواختی را نشان می‌دهد که هنوز به طور کامل درک نشده‌اند.

این یافته ها پیامدهای مهمی برای درک ما از شکل گیری کهکشان ها و نقش مولکول های آلی پیچیده دارند. برخلاف فرضیه‌های قبلی که این مولکول‌ها را به ستاره‌زایی مرتبط می‌کردند، این مطالعه نمونه‌هایی از مناطق با مولکول‌های فراوان اما تشکیل ستاره و همچنین مناطق تشکیل ستاره فعال بدون این ترکیبات پیچیده را پیدا کرد. این یافته نظریه های مرسوم را به چالش می کشد و سوالات جالبی را برای تحقیقات آینده مطرح می کند.

علیرغم موفقیت چشمگیر JWST در این بررسی، اسپیلکر در مورد ابزار مادون قرمز میانی تلسکوپ (MIRI) ابراز نگرانی کرد که به نظر می‌رسد مشکلاتی در عملکرد دارد. مهندسان ناسا در حال حاضر در حال بررسی این مشکل هستند، اما اگر این کاهش ادامه یابد، می تواند از مطالعات آینده با این ماهیت جلوگیری کند.