تصویری تازه از کیهان زمانی که سن کمی داشت!

به گزارش مجله خبری نگار/انتخاب،این نقشه نشان می‌دهد که در آن دوران، بخش بزرگی از فضا با نوعی «دریای نور» پر شده بود؛ نوری که از گاز هیدروژن در سراسر کیهان منتشر می‌شد. این نقشه با استفاده از نوری ساخته شده که به آن خط طیفی لایمن-آلفا (Lyman-alpha) گفته می‌شود. این نور زمانی ایجاد می‌شود که اتم‌های هیدروژن تحت تأثیر انرژی شدید ستاره‌ها و کهکشان‌های جوان قرار می‌گیرند. وقتی الکترون‌های هیدروژن از حالت پرانرژی به حالت پایدار بازمی‌گردند، فوتون‌هایی با طول موج مشخص آزاد می‌کنند. با رصد و اندازه‌گیری این نور در نقاط مختلف آسمان، پژوهشگران توانستند توزیع گاز هیدروژن و در نتیجه ساختار بزرگ‌مقیاس جهان را بازسازی کنند.

این نقشه در واقع تصویری از ۹ تا ۱۱ میلیارد سال پیش را نشان می‌دهد؛ زمانی که جهان در یکی از فعال‌ترین دوره‌های خود قرار داشت. در آن دوران، کهکشان‌ها با سرعت زیادی در حال شکل‌گیری بودند و نرخ تولد ستاره‌ها بسیار بالا بود. به همین دلیل مقدار زیادی نور از گاز‌های اطراف کهکشان‌ها منتشر می‌شد و فضایی شبیه به «مهی از نور» در سراسر کیهان ایجاد می‌کرد.

برای تهیه این نقشه از روشی به نام «نقشه‌برداری شدت نور» استفاده شد. در روش‌های سنتی نجوم، دانشمندان معمولاً سعی می‌کنند هر کهکشان را به‌صورت جداگانه مشاهده و ثبت کنند. اما در این روش جدید، به جای تمرکز بر تک‌تک کهکشان‌ها، مجموع نور منتشرشده از همه منابع موجود در یک منطقه از فضا اندازه‌گیری می‌شود. این کار باعث می‌شود حتی ساختار‌های بسیار کم‌نور، مانند ابر‌های عظیم گاز میان‌کهکشانی یا گروه‌های کهکشانی دوردست، نیز در نقشه دیده شوند.

برای جمع‌آوری داده‌های این پروژه از تلسکوپ هابی–ابرلی (Hobby–Eberly Telescope) در ایالت تگزاس آمریکا استفاده شد. این تلسکوپ با استفاده از دستگاه طیف‌سنج پیشرفته خود، بیش از ۶۰۰ میلیون طیف نوری از بخش بزرگی از آسمان ثبت کرده است. هر طیف اطلاعات دقیقی درباره ترکیب شیمیایی، فاصله و حرکت منابع نوری در فضا ارائه می‌دهد. با کنار هم قرار دادن این داده‌ها، دانشمندان توانستند یک نقشه سه‌بعدی از توزیع ماده در بخش بزرگی از جهان بسازند.

یکی از اهداف اصلی چنین نقشه‌هایی، بررسی نحوه تجمع کهکشان‌ها و ماده در مقیاس‌های بسیار بزرگ است. در مقیاس کیهانی، کهکشان‌ها به طور تصادفی پخش نشده‌اند؛ بلکه در ساختار‌هایی شبیه به رشته‌ها و شبکه‌های عظیم کیهانی قرار دارند که به آنها «شبکه کیهانی» گفته می‌شود. میان این رشته‌ها نیز فضا‌های بسیار خالی و گسترده‌ای وجود دارد که «خلأ‌های کیهانی» نامیده می‌شوند.

مطالعه این ساختار‌ها برای درک نقش انرژی تاریک بسیار مهم است. انرژی تاریک نیرویی مرموز است که باعث می‌شود جهان با سرعت فزاینده‌ای در حال انبساط باشد. با بررسی توزیع کهکشان‌ها و گاز‌ها در طول زمان، دانشمندان می‌توانند بفهمند که انرژی تاریک چگونه بر رشد ساختار‌های کیهانی تأثیر گذاشته است.

پژوهشگران معتقدند که این نوع نقشه‌ها می‌توانند به سؤالات بنیادی درباره کیهان پاسخ دهند؛ از جمله این که چگونه کهکشان‌ها شکل گرفتند، ماده در جهان چگونه توزیع شده است و آینده انبساط جهان چه خواهد بود. آنها همچنین می‌گویند با پیشرفت فناوری تلسکوپ‌ها و ابزار‌های رصدی، در سال‌های آینده نقشه‌های بسیار دقیق‌تری از کیهان تهیه خواهد شد.