اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي أضعف مجرة تم اكتشافها حتى الأن

[عبدالله أسحاق]

صورة تلسكوبية لمجرات بعيدة ، تظهر آلاف النجوم والمجرات الساطعة على خلفية سوداء. في المربع المكبر تظهر المجرة الباهتة الباهتة التي تم اكتشافها في هذه الدراسة الجديدة.

اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي أضعف مجرة شوهدت على الإطلاق ، مما أدى إلى إزالة الكآبة السوداء للكون المبكر قبل 13 مليار سنة.

حدد تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) واحدة من أبعد المجرات التي شوهدت على الإطلاق - مجموعة نجمية قديمة غير مرئية تقريبًا بعيدة جدًا لدرجة أن ضوءها هو أضعف ضوء اكتشفه العلماء على الإطلاق.

تسمى المجرة JD1 ، التي سافر ضوءها لمدة 13.3 مليار سنة تقريبًا للوصول إلينا - ولدت بعد بضعة ملايين من السنين فقط من الانفجار العظيم. في ذلك الوقت ، كان الكون محاطًا بضباب أسود شديد السواد لا يمكن حتى للضوء أن يمر من خلاله ؛ المجرات مثل هذه كانت حيوية في حرق الظلام بعيدا.

متلألئًا من داخل كوكبة النحات في السماء الجنوبية ، غادر ضوء JD1 مصدره عندما كان الكون 4٪ فقط من عمره الحالي. عبر الضوء الغيوم الغازية المتناثرة والفضاء اللامحدود قبل أن يمر عبر مجموعة المجرات Abell 2744 ، التي عملت جاذبيتها الجاذبة الملتوية للزمان والمكان كعدسة مكبرة عملاقة لتوجيه المجرة القديمة إلى بؤرة التركيز لـ JWST. نشر الباحثون الذين اكتشفوا المجرة البعيدة القاتمة النتائج التي توصلوا إليها في 17 مايو في مجلة Nature.

قال توماسو تريو ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (UCLA) ، في بيان: "قبل تشغيل تلسكوب ويب ، قبل عام واحد فقط ، لم نتمكن حتى من الحلم بتأكيد مثل هذه المجرة الباهتة". . "الجمع بين JWST والقوة المكبرة لعدسات الجاذبية هو ثورة. نحن نعيد كتابة الكتاب حول كيفية تشكل المجرات وتطورت في أعقاب الانفجار العظيم مباشرة."

في مئات الملايين من السنين الأولى بعد الانفجار العظيم ، برد الكون المتسع بدرجة كافية للسماح للبروتونات بالارتباط بالإلكترونات ، مما خلق كفنًا كبيرًا من غاز الهيدروجين الذي يحجب الضوء والذي غطى الكون في الظلام. من دوامات رغوة البحر الكونية هذه ، تجلطت النجوم والمجرات الأولى ، مشعة ضوءًا فوق بنفسجي أعاد تأين ضباب الهيدروجين ، مما أدى إلى تحطيمه إلى بروتونات وإلكترونات لجعل الكون شفافًا مرة أخرى.

لاحظ علماء الفلك أدلة على إعادة التأين في العديد من الأماكن: تعتيم النجوم الزاهية المتوهجة (أجسام فائقة السطوع مدعومة بالثقوب السوداء فائقة الكتلة) ؛ تشتت الضوء من الإلكترونات في الخلفية الكونية الميكروية ؛ والضوء الخافت غير المتكرر المنبعث من سحب الهيدروجين. ومع ذلك ، نظرًا لأن المجرات الأولى استخدمت الكثير من ضوءها لتبديد ضباب الهيدروجين الخانق ، فقد ظل شكلها الفعلي لفترة طويلة لغزًا لعلماء الفلك.

قال المؤلف الأول جويدو روبرتس بورساني Guido Roberts-Borsani ، عالم الفلك في UCLA ، في البيان: "معظم المجرات التي تم العثور عليها مع JWST حتى الآن هي مجرات لامعة نادرة ولا يُعتقد أنها ممثلة بشكل خاص للمجرات الشابة التي سكنت الكون المبكر". . "على هذا النحو ، على الرغم من أهميتها ، لا يُعتقد أنها العوامل الرئيسية التي حرقت كل ذلك الضباب الهيدروجين.

من ناحية أخرى ، فإن المجرات فائقة الخفة مثل JD1 هي أكثر عددًا بكثير ، ولهذا السبب نعتقد أنها أكثر تمثيلا للمجرات التي أجرت عملية إعادة التأين ، مما يسمح للأشعة فوق البنفسجية بالسفر دون عوائق عبر المكان والزمان ، روبرتس وأضاف -بورساني.

لاكتشاف التحركات الأولى لـ JD1 من تحت شرنقة الهيدروجين ، استخدم الباحثون JWST لدراسة صورة المجرة بعدسة جاذبية في الأشعة تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء القريبة من طيف الضوء. مكنهم ذلك من اكتشاف عمر JD1 ، والمسافة من الأرض والتكوين العنصري ، بالإضافة إلى تقدير عدد النجوم التي تكونت. رسم الفريق أيضًا أثرًا لهيكل المجرة: كرة أرضية مضغوطة مبنية من ثلاثة نتوءات رئيسية من الغاز والغبار الناشئ عن النجوم.

تتمثل المهمة التالية لعلماء الفلك في استخدام أسلوبهم لكشف النقاب عن المزيد من هذه المجرات الأولى ، للكشف عن كيفية عملهم في انسجام تام لإغراق الكون بالضوء.