للمرة الثانية- جيمس ويب يكتشف مجرات ضخمة على بعد هائل من درب التبانة
تاريخ النشر: 17th, November 2023 GMT
تظهر الصورة التي أتاحتها ناسا اثنتين من أبعد المجرات التي شوهدت حتى الآن تم التقاطها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي في المناطق الخارجية لعنقود المجرة العملاق Abell 2744 (أرشيف)
نجح تلسكوب جيمس ويب الفضائي في اكتشاف مجرتين من أبعد المجرات التي تم رصدها على الإطلاق في منطقة من الفضاء تعرف باسم تجمع باندورا Pandora's Cluster ، والمعروفة باسم Abell 2744.
وباستخدام بيانات من التلسكوب التابع لوكالة ناسا الأمريكية تم بناء صورة ميدانية عميقة للمنطقة، وأكد فريق دولي بقيادة باحثين من جامعة ولاية بنسلفانيا مسافة هذه المجرات والتي تم الاستدلال على خصائصها باستخدام بيانات طيفية جديدة والحصول على معلومات حول الضوء المنبعث عبر الطيف الكهرومغناطيسي من تلسكوب جيمس ويب.
وتشير البيانات إلى أن المجرات تقع على بعد حوالي 33 مليار سنة ضوئية، ويقول العلماء إن هذه المجرات البعيدة بشكل لا يصدق تقدم نظرة ثاقبة حول كيفية تشكل المجرات الأولى، بحسب ما نشر موقع "فيز.كوم" العلمي المتخصص.
وعلى عكس المجرات الأخرى التي ربما تقع على المسافة ذاتها من مجرة درب التبانة والتي تظهر في الصور كنقاط حمراء، فإن المجرات الجديدة تبدو أكبر حجماً وتظهر مثل حبات الفول السوداني وبعضها يظهر ككرات رقيقة، وفقا للباحثين.
نشرت الدراسة التي تحدث عن الاكتشاف في مجلة استروفيزيكال جورنال ليترز.
ويقول المؤلف الرئيسي للدراسة بينجي وانغ، باحث ما بعد الدكتوراة في كلية إيبرلي للعلوم بجامعة ولاية بنسلفانيا إن المجتمع العلمي "لا يعرف سوى القليل جداً عن الكون المبكر، والطريقة الوحيدة للتعرف على ذلك هي الزمن واختبار نظرياتنا حول تكوين المجرات المبكرة ونموها تتم مع هذه المجرات شديدة البعد عنا".
في عام 2014 التقط تلسكوب هابل تجمعاً لمجرات شديدة البعد عن مجرة درب التبانة في المنطقة ذاتها التي التقط فيها جيمس ويب صور المجرات الجديدة.
ويضيف وانغ : "قبل تحليلنا للصور، كنا نعرف ثلاث مجرات فقط من المؤكد وجودها على هذه المسافة الهائلة بشكل تقريبي. وقد كشفت دراسة هذه المجرات الجديدة وخصائصها عن تنوع المجرات في الكون المبكر ومقدار ما يمكن تعلمه منها".
وبحسب علماء الفلك فإنه نظراً لأن الضوء الصادر من هذه المجرات كان عليه أن يسافر لفترة طويلة للوصول إلى الأرض، فإنه يوفر نافذة على الماضي وما كان عليه الحال وقت نشأة الكون.
ويقدر فريق البحث أن الضوء الذي اكتشفه تلسكوب جيمس ويب انبعث من المجرتين عندما كان عمر الكون حوالي 330 مليون سنة وسافر لحوالي 13.4 مليار سنة ضوئية للوصول إلى منطقة تمكن فيها التلسكوب من التقاطه. لكن الباحثين قالوا إن المجرات تقترب حالياً من الأرض بنحو 33 مليار سنة ضوئية بسبب عملية توسع الكون المستمرة.
بدوره، قال جويل ليغا، أستاذ مساعد في علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة ولاية بنسلفانيا وعضو الفريق البحثي في مشروع UNCOVER "إن الضوء الصادر من هذه المجرات قديم للغاية"، مقدراً عمره بأقدم من عمر الأرض بنحو ثلاث مرات على الأقل، وفق ما نشر موقع "سبيس.كوم"
وأضاف أن الدراسات التي أجريت على الصور تشير إلى أن "هذه المجرات القديمة تشبه المنارات، حيث ينبعث الضوء عبر اشتعال غاز الهيدروجين الرقيق للغاية والذي ساهم في تشكيل الكون المبكر، ومن خلال هذا الضوء المنبعث من النجوم الموجودة في هذه المجرات يمكننا أن نبدأ في فهم الفيزياء الغريبة التي سادت المجرة خلال فترة فجر الكون وبداية نشأته".
الجدير بالذكر أن المجرتين أكبر بكثير من المجرات الثلاث التي تم اكتشافها سابقا على هذه المسافات القصوى، وأن واحدة منهما كانت أكبر بست مرات على الأقل بعرض حوالي 2000 سنة ضوئية. وللمقارنة، يبلغ عرض مجرة درب التبانة حوالي 100 ألف سنة ضوئية، ولكن يعتقد أن الكون المبكر كان مضغوطا للغاية، لذلك من المدهش أن المجرة بقيت على حجمها الهائل الذي لم يتغير بحسب ما يقول العلماء.
عماد حسن
المصدر: DW عربية
كلمات دلالية: غاز الهيدروجين الكون المبكر الفضاء الفلك جيمس ويب تلسكوب عمر الأرض الفيزياء الفلكية مجرات درب التبانة سنة ضوئية دويتشه فيله غاز الهيدروجين الكون المبكر الفضاء الفلك جيمس ويب تلسكوب عمر الأرض الفيزياء الفلكية مجرات درب التبانة سنة ضوئية دويتشه فيله تلسکوب جیمس ویب الکون المبکر هذه المجرات درب التبانة سنة ضوئیة
إقرأ أيضاً:
لمحة مبكرة عن فجر الكون من مجرّة بعيدة
يبدو أن مجرة اكتُشفت عند أطراف الزمن الكوني تمثل أقدم دليل معروف على إعادة تأيّن الكون، وهي المرحلة التي أُضيئت فيها أرجاء الكون للمرة الأولى بعد عتمة الانفجار العظيم.
فعقب الانفجار العظيم مباشرة، امتلأ الكون المبكر بغاز الهيدروجين والهيليوم الساخن، وهو ما تسبب في تبعثر الفوتونات وجعل الكون شبه معتم. لكن ومع مرور مئات الملايين من السنين، بدأت النجوم الأولى في التشكل وبثّ الضوء، مما أدى إلى تأيّن هذه الغازات، أي تفكيك ذراتها إلى مكوناتها الأساسية، فأتاح ذلك للفوتونات أن تتدفق بحرية، وبدأ الكون يصبح شفافًا شيئًا فشيئًا. إلا أن التوقيت الدقيق لهذه العملية لا يزال موضعًا للدراسة والنقاش.
وفي هذا السياق، استخدم الباحث يوريس ويتستوك من جامعة كوبنهاجن في الدنمارك، وزملاؤه، تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لدراسة مجرّة تُعرف باسم JADES-GS-z13-1-LA، تُرصد كما كانت قبل 330 مليون سنة من الانفجار العظيم، مما يجعلها واحدة من أقدم المجرات المعروفة حتى الآن.
تشير بيانات الضوء فوق البنفسجي المنبعث من هذه المجرة إلى أنها كانت محاطة بفقاعة كونية يبلغ قطرها نحو 200 ألف سنة ضوئية، ويُعتقد أن هذه الفقاعة تشكلت نتيجة تفاعل ضوء النجوم في المجرة مع الهيدروجين المحيط بها في الكون المبكر (كما ورد في دورية «نيتشر» - doi.org/g89w79). ويقول ويتستوك معلقًا: «رؤية هذا النوع من الدلائل في وقت مبكر جدًا من عمر الكون يتجاوز أكثر توقعاتنا تفاؤلًا».
وقد علّق الباحث ميشيل ترينتي من جامعة ملبورن على هذه النتائج قائلًا: إن الملاحظات تتوافق مع المراحل الأولى من عملية إعادة التأيّن الكوني، وأضاف: «إنه أمر مدهش ومثير للحماسة. لم أكن أتوقع أن يتمكن الضوء فوق البنفسجي الصادر عن هذه المجرة من الوصول إلى تلسكوب جيمس ويب، فقد كنا نتوقع أن الغاز الهيدروجيني البارد والمتعادل الذي يحيط بها سيحجب الفوتونات. لكننا الآن نشهد بداية عملية إعادة التأيّن».
أما طبيعة هذه المجرة الصغيرة نفسها فلا تزال غير مفهومة تمامًا؛ فقد يكون توهجها الساطع ناتجًا عن وجود عدد كبير من النجوم الضخمة، الساخنة، والشابة، أو ربما لوجود ثقب أسود مركزي بالغ القوة. ويعلق ترينتي على ذلك بالقول: «إن صح هذا الاحتمال، فسيكون هذا أول دليل معروف على وجود ثقب أسود فائق الكتلة في مركز مجرة بهذا القِدم».
أول فقاعة.. وأول دليل
ورغم أن الفلكيين قد رصدوا في السابق مجرات لاحقة في عمر الكون تمتلك فقاعات مشابهة، إلا أن JADES-GS-z13-1-LA تظل حتى اللحظة أقدم مثال معروف لمثل هذه الحالة.
وفي هذا الشأن، يقول ريتشارد إيليس من جامعة كوليدج لندن: «هذه المجرة تُعد معيارًا مرجعيًا. وجود هذه الفقاعة يشير إلى أن المجرة كانت نشطة منذ فترة طويلة، ويمنحنا لمحة أعمق عن اللحظة التي بدأت فيها المجرات بالخروج من ظلام الكون المبكر».
وقد استغرق تلسكوب جيمس ويب قرابة 19 ساعة من الرصد المتواصل لاكتشاف أسرار هذه المجرة، وهو وقت طويل نسبيًا يعكس صعوبة التحدي.
ويأمل ويتستوك أن تقود هذه النتائج إلى اكتشاف دلائل إضافية على فجر إعادة التأيّن الكوني، قائلا: «لدينا عدد من الأهداف الأخرى قيد الدراسة. قد نجد دلائل أقدم، أو ربما نكون قد بلغنا أقصى حدود هذا النوع من الاكتشافات».
جوناثان أوكالاهان
خدمة تربيون عن مجلة «New Scientist»
انطلاق برنامج “أردننا جنة” بحلة جديدة ووجهات متنوعة