وبلاگ نجوم

مسئله چگونگی تکامل ساختارها در عالم شاید پرسش اساسی اخترشناسی باشد، چرا که اخترشناسان "مورخان کیهان" هستند. از آنجا که نور با سرعت متناهی سیر می‌کند، مشاهده "مسافت‌های دور" در واقع مشاهده "زمان‌های دور" است.
رصدهای انجام شده از دورترین مرزهای عالم نشان می‌دهد که عالم به صورت کلوخه‌ای است و شامل ساختارهای بسیار قدیمی است که به میزان زیادی تکامل یافته‌اند. ما کهکشانها و خوشه‌های کهکشانی‌ای را می‌یابیم که مربوط به دورترین زمان‌های قابل مشاهده هستند، یعنی وقتی که عالم حدود یک پنجم سن کنونی خود را داشت. اما هنوز در نیافته‌ایم که چگونه این ساختارها درون "سوپ آغازین" متراکم شدند و از آن شکل گرفتند. به نظر می‌رسد که شکل گیری ساختارها بسیار سریعتر از آن چیزی باشد که نظریه‌‌های فعلی بیان می‌کنند.
پیوند شدید این ساختارها- قدیمی و جدید- را گرانش فراهم می‌کند. اما ما نمی‌توانیم توضیح دهیم که آن همه جرم که بتواند چنین گرانشی را ایجاد کند کجاست.
در بسیاری از ساختارهای قدیمی عناصر شیمیایی گوناگونی موجودند. این مطلب را از بررسی طیف آنها می‌فهمیم. برای مثال، گازی که به حالت پراکنده خوشه‌های کهشانی را فرا گرفته‌است، حاوی کسری از عناصر سنگین ( عناصر بجز هیدروژن و هلیوم) است که قابل مقایسه با کسری است که در حال حاضر در کهکشان خود ما مشاهده شده‌است، در حالیکه این خوشه‌ها مدت‌ها پیش شکل گرفتند.
می‌دانیم که عالم اولیه فقط شامل سبک‌ترین عناصر بود: هیدروژن و هلیوم. تمام عناصر سنگین‌تر، از این دو عنصر سبک‌تر ساخته شدند و تنها جایی که می‌دانیم چنین چیزی می‌تواند اتفاق بیفتد مرکز ستارگان است. بعدا این عناصر از طریق انفجارهای ابرنواختری در محیط میان ستاره‌ای پراکنده شدند. اما آیا این تنها راه ساخته شدن عناصر سنگین است، یا اینکه صرفا ما از طریقه دیگر تولید آنها بی خبریم؟
بنابراین اخترشناسان در واقع با شکلی از مسئله قدیمی "اول مرغ بود یا تخم مرغ" مواجه شده‌اند، یعنی اول ستارگان بودند یا کهکشان‌ها؟ این مسئله، حل معمای شکل گیری ساختارهای عالم را بسیار دشوارتر می‌کند. بهترین راه جواب دادن به این پرسش آن است که با ابزاری حساس به مشاهده زمان‌های گذشته بپردازیم تا وجود عناصر را در دورترین کهکشانها و خوشه‌های کهکشانی بررسی کنیم.