روش جدید برای رصد قدیمی‌ترین ستارگان جهان

ستاره‌شناسان معتقدند یک روش جدید رصد کردن با تکیه بر تشخیص سیگنال‌های رادیویی ضعیف، به آن‌ها امکان می‌دهد تا نخستین ستاره‌هایی را ببینند که اندکی پس از تولد کیهان در میان ابرهای غلیظ هیدروژنی شکل گرفته‌اند. این روش به دنبال نوعی نشانه از تشعشعات الکترومغناطیسی به نام «خط ۲۱ سانتی‌متری» (21Centimeter Line) است که توسط اتم‌های هیدروژن منتشر شده‌اند و طی صدها هزار سال نخست پس از بیگ بنگ جهان را پر کرده‌اند.

این سیگنال، بسیار ضعیف و حدود صد هزار بار ضعیف‌تر از سیگنال‌های رادیویی منتشرشده توسط اجرام کهکشان راه شیری است. برای جدا کردن سیگنال مذکور از سایر نویزهای شناسایی‌شده توسط آنتن‌های رادیویی، به تجزیه و تحلیل داده‌های پیچیده نیاز است.

الوی د لرا آسدو (Eloy de Lera Acedo)، از دانشگاه کمبریج (Cambridge University)، می‌گوید: «روش ما داده‌های مشترک به‌دست‌آمده از چندین آنتن را تجزیه‌ و‌ تحلیل می‌کند.» اخترشناسان امیدوارند که با اندازه‌گیری کنتراست بین تشعشع ابرهای هیدروژنی و سیگنال ورای آن‌ها، ستاره‌ها را به گونه‌ای ببینند که انگار سایه‌هایی در مه هستند.

تشکیل اولین ستارگان

آسدو می‌گوید: «در زمان شکل‌گیری نخستین ستارگان، جهان عمدتا خالی و بیشتر متشکل از هیدروژن و هلیوم بود. به دلیل وجود گرانش، عناصر در نهایت گرد هم آمدند و شرایط برای هم‌جوشی هسته‌ای فراهم شد که نخستین ستاره‌ها را تشکیل داد، اما آن‌ها توسط ابرهایی از هیدروژن خنثی احاطه شده بودند که نور را به خوبی جذب می‌کنند. بنابراین، تشخیص یا مشاهده مستقیم نور ورای ابرها دشوار است.»

در همین رابطه بخوانید: تلسکوپ جیمز وب زنده

این روش اخترشناسی رادیویی به عنوان بخشی از پروژه «آزمایش رادیویی برای تجزیه و تحلیل هیدروژن کیهانی» (REACH) توسعه یافت و بر اساس مشاهده‌های قبلی که به تشخیص خط ۲۱ سانتی‌متری اشاره داشتند، ایجاد شد. با وجود این، اندازه‌گیری‌های پیشین را نمی‌توان تکرار کرد؛ به همین دلیل دانشمندان می‌گویند که این سیگنال ممکن است یک خطا باشد!

پژوهشگران شبیه‌سازی‌هایی را به کار بردند که مشاهده‌های واقعی را با استفاده از آنتن‌های رادیویی متعدد تقلید می‌کردند. این امر قابلیت اطمینان داده‌ها را در مقایسه با داده‌های پیشین که بر یک آنتن تکیه داشتند، بهبود بخشید.

دانشمندان پیش‌تر سیگنال‌هایی از انفجار بزرگ را شناسایی کرده بودند، اما ظهور نخستین ستاره‌ها در کیهان هنوز یک قطعه گمشده است. تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز به دنبال یافتن نخستین نور در جهان است، اما از روش متفاوتی استفاده می‌کند. جیمز وب، تشعشعات مادون قرمز را تشخیص می‌دهد که در اصل گرما هستند. از آنجا که گرما می‌تواند به ابرهای غبار نفوذ کند، جیمز وب نیز اخترشناسان را قادر می‌سازد تا غیرقابل‌ نفوذترین مناطق جهان را بررسی کنند.