کشف آب در کهکشان باستانی دور، از آغاز جهان

به گزارش جام‌جم آنلاین به نقل از ساینس الرت، بر اساس یک تحلیل جدید از یک جفت کهکشان در مبدأ زمان، آب در کیهان فقط ۷۸۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ - زمانی که جهان فقط ۵ درصد از سن فعلی خود را داشت، به وجود آمده است. این مشاهده نشان می‌دهد که اگرچه عناصر سنگین هنوز نسبتاً کمیاب بودند، هیچ زمانی برای ایجاد مولکول‌ها تلف نشده است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این کهکشان‌ها که ما نورشان را حداقل بعد از سفری به مدت ۱۲.۸۸ میلیارد سال می‌بینیم، در حال ادغام با هم و تبدیل شدن به یک کهکشان بزرگ هستند که مجموعاً به نام SPT۰۳۱۱-۵۸ شناخته می‌شوند و از قدیمی‌ترین کهکشان‌های شناخته شده در جهان هستند.

گمان می‌رود که اختلالات گرانشی ناشی از فعل و انفعالات آن‌ها باعث ایجاد موجی از تشکیل ستاره می‌شود که تمام گاز مولکولی موجود را مصرف می‌کند. اما هنوز گاز به مقدار کافی که اخترشناسان بتوانند به آن کهکشان‌ها نگاه کنند و آثار طیف امواجی را به دست آورند که حضور مولکول‌های خاصی را آشکار می‌کنند، وجود دارد.

اسریوانی جاروگولا، اخترشناس دانشگاه ایلینوی می‌گوید: «با استفاده از رصد‌های با وضوح بالا ALMA [آرایه بزرگ میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما]گاز مولکولی در جفت کهکشانی که مجموعاً به نام SPT۰۳۱۱-۵۸ شناخته می‌شوند، هم مولکول‌های آب و هم مونوکسید کربن را در کهکشان بزرگ‌تر این جفت کهکشان شناسایی کردیم. اکسیژن و کربن به طور خاص عناصر نسل اول هستند و در اشکال مولکولی مونوکسید کربن و آب، برای حیاتی که ما می‌شناسیم ضروری هستند.»

از آنجایی که نور کهکشان‌های کیهان اولیه مسیر طولانی را طی کرده تا به ما رسیده است، بسیار ضعیف است و تشخیص جزئیات بسیار دشوارتر از کهکشان‌هایی است که نسبتاً نزدیک هستند. با این حال، محیط بین ستاره‌ای در این کهکشان‌ها سرشار از غبار است که می‌تواند به آشکار شدن حضور آب کمک کند.

به گفته محققان، این غبار تابش فرابنفش ستارگان را جذب می‌کند و دوباره آن را به صورت نور فروسرخ دور منتشر می‌کند. این تشعشع فروسرخ مولکول‌های آب را در محیط بین ستاره‌ای تحریک می‌کند و گسیل پروتوی ایجاد می‌کند که با تلسکوپ حساسی مانند ALMA در شیلی قابل شناسایی است.

وجود آب در چنین نقطه اولیه‌ای از تاریخ کیهان می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا منشا و تکامل اجزای سازنده حیات در کیهان را درک کنند.

جاروگولا توضیح می‌دهد: «این کهکشان پرجرم‌ترین کهکشانی است که در حال حاضر با جابه‌جایی بالا به سرخ شناخته شده است، یا زمانی که کیهان هنوز بسیار جوان بوده است. در مقایسه با دیگر کهکشان‌های جهان اولیه، گاز و غبار بیشتری دارد، که به ما فرصت‌های بالقوه زیادی برای مشاهده مولکول‌های فراوان و درک بهتر این که چگونه این عناصر حیات‌آفرین بر توسعه کیهان اولیه تأثیر گذاشته‌اند، می‌دهد.»

بررسی ترکیب ابر‌های مولکولی که ستاره‌ها از آن‌ها تشکیل می‌شوند، می‌تواند به ما کمک کند تا بهتر بفهمیم چقدر گاز وجود دارد، سرعت تبدیل آن به ستاره و تعداد ستاره‌هایی که در کیهان اولیه شکل می‌گرفتند، چقدر بوده است.

زمانی سرعت شکل‌گیری ستارگان را فقط می‌توانستیم بسیار سهمگین توصیف کنیم؛ به دلیل فراوانی غبار و گازی که ستاره‌ها از آن‌ها تشکیل می‌شوند، هزاران برابر بیشتر از زمان‌های اخیر.

جاروگولا می‌گوید: «این مطالعه نه تنها پاسخ‌هایی در مورد اینکه آب در کجا و در چه فاصله‌ای می‌تواند در کیهان وجود داشته باشد، ارائه می‌کند، بلکه یک سوال بزرگ را ایجاد کرده است: چگونه این همه گاز و غبار برای تشکیل ستاره‌ها و کهکشان‌ها در اوایل کیهان جمع شده‌اند؟»

وی می‌افزاید: «پاسخ به این سوال مستلزم مطالعه بیشتر این کهکشان‌های ستاره‌ساز و مشابه است تا درک بهتری از شکل‌گیری ساختاری و تکامل کیهان اولیه داشته باشیم.»

نتایج این تحقیق در مجله Astrophysical منتشر شده است.

منبع: جام جم آنلاین

کلیدواژه: کهکشان کشف آب نشانه های حیات کیهان اولیه کهکشان ها مولکول ها ستاره ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت jamejamonline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «جام جم آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۳۶۴۰۷۲۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

یک کشف علمی از جنس اشعار «خیام»؛ فسیل انسان در حمّام خانۀ شما! (+عکس)

 یک فسیل فکّ انسان که میلیون‌ها سال در سنگ حفظ شده باشد، از آن چیزهایی است که دانشمندان سال‌ها برای یافتنش در محیط‌های طبیعی تلاش می‌کنند. اما چه می‌شود اگر این فک در کفپوش حمام شما و درون یک کاشی تراورتن قرار داشته باشد؟ بله این کاملا امکانپذیر است.

به گزارش فرادید، یک نمونه حیرت‌انگیز از چنین کشفی اخیراً در بخش فسیل‌های وبسایت اخبار اجتماعی ردیت (r/fossils) فاش شد؛ زمانی که فردی ناشناس در ترکیه تصویری از چیزی شبیه به برش عرضی یک فک انسان را که در کاشی خانه‌ی نوساز والدینش یافته بود، آپلود کرد.

این موضوع حتی با وجود اینکه فرد ناشناس اعلام کرد که دندانپزشک است و فک را به محض دیدن تشخیص داده، ممکن است شبیه یکی دیگر از داستان‌های اغراق‌آمیز اینترنتی به نظر برسد. اما عکس‌ها کاملاً قانع‌کننده بودند: یک فک که به صورت جانبی از میان حداقل پنج دندان آن بریده شده، به طور مرتب در سطح کاشی تراورتن محصور شده بود.

این کشف، رازها و پرسش‌هایی را به دنبال دارد: این فک باستانی متعلق به چه کسی بوده، چگونه به کاشی حمام تبدیل شده است و بقیه بدن کجاست؟

داستان‌هایی در سنگ

سنگ تراورتن در نزدیکی چشمه‌هایی تشکیل می‌شود که آب آن‌ها سرشار از کربنات کلسیم محلول است. این کربنات کلسیم لایه‌هایی از سنگ را تشکیل می‌دهد، نوعی نسخه‌ی عظیم طبیعی از همان اتفاقی که روی لوله‌ها یا درون سماور خانه می‌افتد (در جاهایی که آب حاوی املاح زیادی است).

در حین تشکیل، سنگ تراورتن ممکن است برگ، چوب و بقایای جانوران (از جمله انسان‌سانان باستانی) را در خود جای دهد. این لایه‌های تراورتن می‌توانند به آبشارهای چشمگیری مانند آبشارهای چشمه‌های Mammoth در پارک ملی Yellowstone تبدیل شوند.

لایه‌های تراورتن مانند آنچه در Mammoth Hot Springs وجود دارد، ممکن است در حین شکل‌گیری، بقایای گیاهان و حیوانات را در خود به دام بیاندازند.

مناطق مشابهی را از تشکیل تراورتن را می‌توان در استان دنیزلی در جنوب شرقی ترکیه مشاهده کرد. خطوط راه راه چشمگیر رسوبات تراورتن در این منطقه باعث محبوبیت این سنگ برای استفاده در خانه‌ها و ساختمان‌های تجاری شده است.

در سال ۲۰۰۲، دکتر Mehmet Cihat Alçiçek، استاد زمین‌شناسی در دانشگاه Pammukale، در حال بررسی فسیل‌ها در پنل‌های تراورتن تراش‌نخورده در نزدیکی روستای Kocabaş بود که طرح کلی جمجمه‌ای شبیه انسان را دید.

Alçiçek و متخصصان آناتومی و زمین‌شناسی سرانجام به این نتیجه رسیدند که این جمجمه متعلق به فردی از گونه‌ی Homo erectus است که بین ۱.۶ تا ۱.۲ میلیون سال پیش زندگی می‌کرد. تنها چیزی که از آن باقی مانده بود، برشی مورب از ابرو به سمت پشت جمجمه بود، به ضخامت تنها ۱.۵ سانتیمتر. هیچ قسمت دیگری هرگز پیدا نشد.

نمونه‌ای خیره‌کننده

حال به سراغ فک جدیدی می‌رویم که در کاشی تراورتن گیر کرده است و هنوز نام یا هویت شناخته‌شده‌ای ندارد. با به‌روزرسانی‌های پست ردیت، مشخص شد که معادت تراورتن ترکیه منبع این سنگ بوده و انسان‌شناسان سراسر جهان از این فرصت برای مطالعه‌ی فک استقبال کرده‌اند.

در حالی که هنوز هیچ برنامه‌ای در نظر گرفته نشده است، هر مطالعه‌ای احتمالاً با انتقال فک و تراورتن اطراف آن به آزمایشگاهی برای اسکن CT آغاز می‌شود و پس از آن کار پر زحمت جدا کردن استخوان از سنگ دنبال خواهد شد. روش‌های امروزی می‌توانند اطلاعات شگفت‌انگیزی از فسیلی مانند این به دست ‌دهند.

اولین هدف، تعیین سن استخوان خواهد بود. برای تعیین سن جمجمه‌ی Kocabaş، تیمی از محققان بین‌المللی از روشی به نام "تاریخ‌گذاری هسته‌ای کیهانی" استفاده کردند. هنگامی که این ذرات به مواد معدنی حاوی اکسیژن و سیلیسیم برخورد می‌کنند، برخی از اتم‌ها را به ایزوتوپ‌های رادیواکتیو تبدیل می‌کنند.

با نمونه‌گیری از کریستال‌های کوارتز از کاشی تراورتن و اندازه‌گیری سرعت تجزیه در ایزوتوپ‌های رادیواکتیو، می‌توان تخمین زد که چه مدت پیش صاحب فک باستانی در معرض سطح زمین قرار داشته است.

فک همچنین دارای بخش مهمی است که جمجمه Kocabaş فاقد آن است: دندان‌ها. دندان‌ها کپسول‌های زمانی از بخش‌های زیادی از دوران کودکی یک فرد هستند و می‌توانند قدرتمندترین ابزار برای قرار دادن یک فسیل در شجره‌ی خانوادگی گسترده‌تر باشند.

با مطالعه‌ی نرخ رشد مینا، محققان می‌توانند زمان وقوع رویدادهای متعددی از جمله تولد، از شیر گرفتن و بلوغ را بررسی کنند. تنش‌های فصلی و دوره‌هایی که فرد از بیماری رنج می‌برد، می‌تواند در مینا ثبت شود. همچنین در اطراف ریشه‌هایشان، دندان‌ها لایه‌هایی از ماده‌ای رسوب‌مانند ایجاد می‌کنند که می‌تواند نشانه‌هایی از استرس‌های قابل توجه زندگی را نیز حفظ کند.

اثرات دیگری نیز روی سطوح دندان‌ها در داخل رسوب سختی به نام "جرم دندان" حفظ می‌شود که ممکن است حاوی ذرات ریز ذرات غذا و میکروب‌ها باشد. همچنین می‌توان ردیابی از چربی‌ها، پروتئین‌ها و حتی دود را در جرم دندان حفظ کرد.

بزرگترین منبع بالقوه اطلاعات در مورد یک فرد باستانی، DNA است. اما DNA برای همیشه باقی نمی‌ماند. حفظ آن در استخوان‌های باستانی به دما و محیط شیمیایی بستگی دارد. بهترین ژنوم‌های باستانی از غارهای سرد به دست می‌آیند.

به نظر نمی‌رسد تراورتن که در چشمه‌های گرم تشکیل می‌شود به اندازه کافی امیدوارکننده باشد. با این حال، بدون تلاش نمی‌توان از چیزی مطمئن شد. خوشبختانه، ژنتیک‌دان‌ها برای اینکه بفهمند آیا DNA حفظ شده است یا خیر، نیازی به نمونه‌گیری از خود فک ندارند، زیرا می‌توانند روی استخوان یا دندان حیوانی از همان رسوب آزمایش کنند.

و آخرین نکته اینکه احتمال یافتن بقیه اسکلت بسیار اندک است. اگرچه ممکن است بخش‌های دیگری از بدن این انسان باستانی در پنل‌های دیگر تراورتن در جاهای دیگر (مثل حمام یک خانه) وجود داشته داشته باشند، اما تشخیص اینکه آن‌ها بخش‌هایی از بدن انسان هستند قطعا به هیچ وجه ساده نیست و بنابراین به احتمال زیاد آن قطعات جلب توجهی نخواهند کرد و شانس پیدا شدنشان بسیار بسیار اندک خواهد بود.

کانال عصر ایران در تلگرام