پیدا کردن بزرگ! تلسکوپ جیمز وب ناسا شکل جایگزینی از مولکول های مبتنی بر کربن را کشف کرد

فضاهای به ظاهر خالی در جهان ما واقعاً خالی از ماده نیستند. در عوض، آنها اغلب توسط ابرهای گاز و غبار کیهانی اشغال می شوند. این ابرهای گرد و غبار از دانه‌هایی با اندازه‌های مختلف با ترکیبات مختلف تشکیل شده‌اند که از فرآیندهای مختلف مانند رویدادهای ابرنواختری منشأ می‌گیرند. بنابراین این ماده کیهانی نقشی حیاتی در تکامل کیهان ایفا می‌کند و به عنوان بلوک‌های سازنده ستاره‌ها و سیارات جدید عمل می‌کند. در جدیدترین پیشرفت برای شناسایی این دانه های حیاتی، تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا دانه های غبار غنی از کربن را در کیهان اولیه شناسایی کرده است. به عبارت دقیق تر، یک میلیارد سال پس از تولد کیهان!

مشاهدات مشابهی از مولکول‌های مبتنی بر کربن به نام هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) در جهان بسیار جدیدتر دیده شده است. بر اساس این مطالعه، بعید است که PAH ها در اولین میلیارد سال فضا-زمان ظاهر شوند.

بر اساس گزارشی در مجله نیچر، گروهی از محققان بین‌المللی با همکاری دانشمندان دانشگاه کمبریج پیشنهاد کرده‌اند که تلسکوپ فضایی جیمز وب احتمالاً شکل جایگزینی از مولکول‌های کربن را کشف کرده است. این ذرات کربن می توانند شبیه گرافیت یا الماس باشند و ممکن است توسط اولین ستاره ها یا ابرنواخترها تشکیل شده باشند. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که کهکشان‌های جوان در کیهان اولیه، روند رشد بسیار سریع‌تری را نسبت به آنچه قبلاً انتظار می‌رفت تجربه کردند.

دانشمندان چگونه این ذرات کیهانی را مشاهده می کنند؟

وجود غبار به دلیل جذب نور ستارگان در طول موج های معین، مشاهده مناطق خاصی از فضا را دشوار می کند. دانشمندان با مشاهده طول موج های نوری که غبار کیهانی را مسدود می کند، اطلاعاتی در مورد ترکیب غبار کیهانی به دست می آورند. در این مورد، دانشمندان دانه های غبار غنی از کربن را در حین استفاده از این تکنیک همراه با حساسیت فوق العاده وب در طیف سنجی مادون قرمز نزدیک مشاهده کردند.

دکتر Joris Wittstock، نویسنده اصلی این مطالعه، موسسه کیهان‌شناسی Kavli در کمبریج، پیشنهاد می‌کند که دانه‌های غبار غنی از کربن ممکن است در جذب نور فرابنفش با طول موج حدود 217.5 نانومتر مؤثر باشند. بر اساس این مطالعه، چنین دانه‌های غنی از کربن در گذشته در نواحی کیهانی جدیدتر و نزدیک‌تر، حتی در کهکشان راه شیری ما یافت شده‌اند. این به دو نوع مختلف مولکول مبتنی بر کربن مربوط می شود – هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) و دانه های گرافیت در اندازه نانو.

بر اساس مدل‌های رایج، PAH معمولاً به چند صد میلیون سال نیاز دارد تا شکل بگیرد، که مشاهده امضای شیمیایی این مولکول‌ها را در سنین پایین در کیهان برای محققان غیرمنتظره می‌کند. با این حال، تیم تحقیقاتی می‌گوید این کشف نشان‌دهنده قدیمی‌ترین و دورترین شواهد مستقیم از وجود دانه‌های غبار غنی از کربن است و نیاز به نظارت بیشتر دارد.