رصد فريق بحثي دولي، بشكل غير مسبوق، تفاصيل اندماج المجرات الأقدم على الإطلاق. تشير هذه الملاحظات إلى أن النجوم تطورت بسرعة وكفاءة أكبر مما كنا نعتقد. استخدم الفريق تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لمراقبة هذا الجسم الضخم في فترة كانت 510 ملايين سنة فقط بعد الانفجار العظيم، أي قبل حوالي 13 مليار سنة.
جيمس ويب يُظهر تفاصيل اندماج مجرة ضخمة قبل 13 مليار سنة (تُظهر صورة مُدرجة لمجرة مبكرة أخرى أهمية صور جيمس ويب الجديدة)
تطورت المجرات والنجوم بسرعة أكبر بعد الانفجار العظيم مما كان متوقعًا
صور تفصيلية لإحدى أوائل المجرات تُظهر أن النمو كان أسرع مما كنا نعتقد
يقول الدكتور كيت بويت، زميل أبحاث ASTRO 3D في مجال المجرات الأولى بجامعة ملبورن، والمؤلف الرئيسي للورقة المنشورة اليوم في دورية Nature Astronomy: "عندما أجرينا هذه الملاحظات، كانت هذه المجرة أكبر بعشر مرات من أي مجرة أخرى تم العثور عليها في ذلك الوقت المبكر من الكون". شارك في كتابة الورقة 27 مؤلفًا من 19 مؤسسة في أستراليا وتايلاند وإيطاليا والولايات المتحدة واليابان والدنمارك والصين.
يُمكّن تلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي أُطلق عام 2021، علماء الفلك من رؤية الكون المبكر بطرق كانت مستحيلة في السابق. فالأجسام التي كانت تظهر كنقاط ضوء مفردة من خلال التلسكوبات السابقة مثل تلسكوب هابل الفضائي، تكشف الآن عن تعقيدها.
يقول البروفيسور ميشيل ترينتي، قائد موضوع المجرات الأولى في ASTRO 3D وقائد فرع جامعة ملبورن: "من المدهش رؤية قوة تلسكوب جيمس ويب في توفير رؤية تفصيلية للمجرات على حافة الكون المرصود، وبالتالي العودة بالزمن إلى الوراء. هذا المرصد الفضائي يُحدث تحولًا في فهمنا لتكوين المجرات المبكرة".
يُظهر الرصد في الورقة الحالية مجرة تتكون من عدة مجموعات، مع وجود مكونين في المجموعة الرئيسية وذيل طويل، مما يشير إلى اندماج مستمر لمجلتين في مجرة أكبر.
يقول الدكتور بويت: "لم ينتهِ الاندماج بعد. يمكننا أن نعرف ذلك من حقيقة أننا ما زلنا نرى مكونين. من المحتمل أن يكون الذيل الطويل ناتجًا عن بعض المواد التي تم إلقاؤها جانبًا أثناء الاندماج. عندما يندمج شيئان، فإنهما يُلقيان ببعض المواد. لذا، هذا يخبرنا بوجود اندماج، وهذا هو أبعد اندماج تم رؤيته على الإطلاق".
يتسبب هذا الرصد وغيره باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي في قيام علماء الفيزياء الفلكية بتعديل نماذجهم للسنوات الأولى من الكون.
يقول الدكتور بويت: "مع جيمس ويب، نرى المزيد من الأجسام في الكون المبكر أكثر مما نتوقع رؤيته، وهذه الأجسام أكبر حجمًا مما كنا نعتقد أيضًا. علم الكونيات الخاص بنا ليس بالضرورة خاطئًا، لكن فهمنا لمدى سرعة تكوين المجرات ربما يكون كذلك، لأنها أكبر حجمًا مما كنا نعتقد أنه ممكن على الإطلاق".
تُظهر نتائج فريق الدكتور بويت أن هذه المجرات كانت قادرة على تجميع الكتلة بسرعة كبيرة عن طريق الاندماج.
لكن ليس فقط حجم المجرات والسرعة التي نمت بها هي التي تُدهش الدكتور بويت. تُقدم ورقته البحثية لأول مرة وصفًا لمجموعة النجوم التي تشكل المجرات المندمجة، وهي تفصيلة أخرى أصبحت ممكنة بفضل تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
يقول بويت: "عندما قارنا تحليل الطيف الخاص بنا بالتصوير، وجدنا شيئين مختلفين. أخبرتنا الصورة أن مجموعة النجوم كانت شابة، لكن التحليل الطيفي تحدث عن نجوم قديمة جدًا. لكن اتضح أن كليهما صحيح لأننا لا نمتلك مجموعة واحدة من النجوم بل مجموعتين".
ويضيف: "كانت المجموعة القديمة موجودة منذ فترة طويلة، وما نعتقد أنه يحدث هو أن اندماج المجرات يُنتج نجومًا جديدة، وهذا ما نراه في التصوير - نجوم جديدة فوق المجموعة القديمة".
تُظهر معظم الدراسات لهذه الأجسام البعيدة جدًا نجومًا صغيرة جدًا، ولكن ذلك لأن النجوم الأصغر سنًا أكثر سطوعًا، لذا فإن ضوءها يُهيمن على بيانات التصوير. ومع ذلك، يسمح تلسكوب جيمس ويب الفضائي بمثل هذه الملاحظات التفصيلية التي يمكن من خلالها تمييز المجموعتين.
يقول الدكتور بويت: "حقيقة أن التحليل الطيفي مفصل للغاية، يمكننا أن نرى السمات الدقيقة للنجوم القديمة التي تخبرنا بالفعل أن هناك المزيد مما تعتقد".
ويضيف: "هذا ليس مفاجئًا على الإطلاق، نحن نعلم أنه على مر تاريخ الكون هناك قمم لتكوين النجوم الجديدة لأسباب مختلفة، وهذا ينتج عنه مجموعات متعددة. لكنها المرة الأولى التي نراها حقًا على هذه المسافة".
للولقة البحثية آثار كبيرة على النماذج الحالية.
يقول الدكتور بويت: "يمكن لمحاكاةنا إنتاج جسم مشابه للجسم الذي لاحظناه، تقريبًا في نفس عمر الكون، وتقريبًا بنفس الكتلة، ومع ذلك، فهو نادر للغاية. نادر لدرجة أنه لا يوجد سوى واحد من هؤلاء في النموذج بأكمله. إن فرصة رصدنا لذلك من خلال ملاحظاتنا، تشير إلى أننا إما محظوظون بشكل لا يصدق أو أن محاكاةنا خاطئة، وأن هذا النوع من الأجسام أكثر شيوعًا مما نعتقد".
ويختتم قائلًا: "الشيء الذي نعتقد أننا نفتقده هو أن النجوم كانت تتشكل بكفاءة أكبر، وقد يكون هذا ما نحتاج إلى تغييره في نماذجنا".
المصدر
للاطلاع علي البجث كاملا
تحديات للنماذج الكونية الحالية تخالف الثوابت الفزيائية طبقا لأخر الأبحاث العلمية -تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST).
0 تعليقات
اضف تعليق يدعم الموضوع