بقع ويب مجرات قديمة للغاية لا ينبغي أن تكون موجودة – “إنها موز!”

في الاكتشاف الهائل للمجرات ، بقع ويب مجرات قديمة للغاية لا ينبغي أن تكون موجودة – “إنها موز!”

في دراسة جديدة ، اكتشف فريق دولي من علماء الفيزياء الفلكية عدة أجسام غامضة مختبئة في صور من تلسكوب جيمس ويب الفضائي : ست مجرات محتملة ظهرت في وقت مبكر جدًا من تاريخ الكون وهي ضخمة جدًا بحيث لا ينبغي أن تكون ممكنة في ظل النظرية الكونية الحالية.

قد تكون كل من المجرات المرشحة موجودة في فجر الكون بعد حوالي 500 إلى 700 مليون سنة من الانفجار العظيم ، أو منذ أكثر من 13 مليار سنة. إنها أيضًا عملاقة ، وتحتوي على عدد من النجوم تقريبًا مثل مجرة ​​درب التبانة الحديثة .

قالت إيريكا نيلسون ، المؤلفة المشاركة للبحث الجديد والأستاذة المساعدة للفيزياء الفلكية في جامعة كولورادو بولدر : “إنه موز” . “أنت فقط لا تتوقع أن يكون الكون المبكر قادرًا على تنظيم نفسه بهذه السرعة. لا ينبغي أن يكون هناك وقت لتشكل هذه المجرات “.

نشرت نيلسون وزملاؤها ، بمن فيهم المؤلف الأول إيفو لابي من جامعة سوينبرن للتكنولوجيا في أستراليا ، نتائجهم في 22 فبراير في مجلة نيتشر .

أحدث الاكتشافات ليست أقدم المجرات التي رصدها جيمس ويب ، والتي تم إطلاقها في ديسمبر 2021 وهي أقوى تلسكوب تم إرساله إلى الفضاء على الإطلاق. في العام الماضي ، اكتشف فريق آخر من العلماء أربع مجرات من المحتمل أن تكون قد اندمجت من الغاز بعد حوالي 350 مليون سنة من الانفجار العظيم . ومع ذلك ، كانت تلك الأجسام أجمبريًا تمامًا مقارنة بالمجرات الجديدة ، التي تحتوي على كتلة أقل بعدة مرات من النجوم.

لا يزال الباحثون بحاجة إلى مزيد من البيانات لتأكيد أن هذه المجرات كبيرة كما تبدو ، وتاريخها يعود إلى زمن بعيد. ومع ذلك ، فإن ملاحظاتهم الأولية تقدم طعمًا محيرًا لكيفية قيام جيمس ويب بإعادة كتابة كتب علم الفلك.

قال نيلسون “الاحتمال الآخر هو أن هذه الأشياء هي نوع مختلف من الأشياء الغريبة ، مثل الكوازارات الخافتة ، والتي ستكون مثيرة للاهتمام بنفس القدر”.

نقاط ضبابية

هناك الكثير من الإثارة التي تدور حولها: في العام الماضي ، شكلت نيلسون وزملاؤها ، الذين ينتمون إلى الولايات المتحدة وأستراليا والدنمارك وإسبانيا ، فريقًا مخصصًا للتحقيق في البيانات التي كان جيمس ويب يرسلها إلى الأرض. 

النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا تنبع من المسح العلمي للتطور المبكر للتطور الكوني (CEERS) الذي أجراه التلسكوب. تنظر هذه الصور بعمق في بقعة من السماء قريبة من Big Dipper – وهي منطقة مملة نسبيًا ، على الأقل للوهلة الأولى ، وهي منطقة من الفضاء لاحظها تلسكوب هابل الفضائي لأول مرة في التسعينيات.

كانت نيلسون تنظر إلى قسم بحجم طابع بريدي من إحدى الصور عندما رصدت شيئًا غريبًا: بعض “النقاط الغامضة” من الضوء التي بدت مشرقة جدًا لدرجة يصعب معها أن تكون حقيقية. 

قال نيلسون: “كانت حمراء ومشرقة للغاية”. “لم نكن نتوقع رؤيتهم”.

وأوضحت أنه في علم الفلك ، عادةً ما يساوي الضوء الأحمر الضوء القديم. قال نيلسون إن الكون يتوسع منذ فجر التاريخ. مع توسعها ، تتحرك المجرات والأجرام السماوية الأخرى بعيدًا عن بعضها البعض ، ويمتد الضوء الذي تنبعث منه – فكر في الأمر على أنه المكافئ الكوني لتافي المياه المالحة. كلما امتد الضوء ، كلما زاد احمراره إلى الآلات البشرية. (وعلى النقيض من ذلك ، يبدو الضوء المنبعث من الأجسام التي تقترب من الأرض أكثر زرقة).

أجرى الفريق حسابات واكتشفوا أن مجراتهم القديمة كانت أيضًا ضخمة ، حيث تؤوي عشرات إلى مئات المليارات من النجوم بحجم الشمس ، على قدم المساواة مع مجرة ​​درب التبانة.

ومع ذلك ، ربما لم يكن لهذه المجرات البدائية الكثير من القواسم المشتركة مع مجراتنا.  

 قال نيلسون: “تشكل مجرة ​​درب التبانة ما يقرب من نجم إلى نجمين جديدين كل عام”. “بعض هذه المجرات يجب أن تشكل مئات النجوم الجديدة سنويًا طوال تاريخ الكون.”

تريد نيلسون وزملاؤها استخدام جيمس ويب لجمع المزيد من المعلومات حول هذه الأشياء الغامضة ، لكنهم رأوا بالفعل ما يكفي لإثارة فضولهم. كبداية ، تشير الحسابات إلى أنه لم يكن هناك ما يكفي من المادة الطبيعية – النوع الذي يتكون منه الكواكب والأجسام البشرية – في ذلك الوقت لتشكيل عدد كبير جدًا من النجوم بهذه السرعة.

قال نيلسون: “إذا كانت إحدى هذه المجرات حقيقية ، فإنها ستدفع حدود فهمنا لعلم الكونيات”.

رؤية الماضي

بالنسبة لنيلسون ، النتائج الجديدة هي تتويج لرحلة بدأت عندما كانت في المدرسة الابتدائية. عندما كانت في العاشرة من عمرها ، كتبت تقريرًا عن هابل ، وهو تلسكوب أطلق في عام 1990 ولا يزال نشطًا حتى اليوم. كان نيلسون مدمن مخدرات.

قالت: “يستغرق الضوء وقتًا للانتقال من المجرة إلينا ، مما يعني أنك تنظر إلى الوراء في الوقت المناسب عندما تنظر إلى هذه الأشياء”. “لقد وجدت هذا المفهوم مذهلًا للغاية لدرجة أنني قررت في تلك اللحظة أن هذا هو ما أريد أن أفعله في حياتي.”

قال نيلسون إن الوتيرة السريعة للاكتشاف مع جيمس ويب تشبه إلى حد كبير تلك الأيام الأولى من هابل. في ذلك الوقت ، اعتقد العديد من العلماء أن المجرات لم تبدأ في التكوين إلا بعد مليارات السنين من الانفجار العظيم. لكن سرعان ما اكتشف الباحثون أن الكون المبكر كان أكثر تعقيدًا وإثارة مما كانوا يتخيلون. 

قال نيلسون: “على الرغم من أننا تعلمنا درسنا بالفعل من هابل ، ما زلنا لا نتوقع أن يرى جيمس ويب مثل هذه المجرات الناضجة الموجودة حتى الآن في الزمن الماضي”. “أنا متحمس جدا.”