الوحوش الحمراء.. جيمس ويب يكتشف ثلاث مجرات تتحدى قوانين الفيزياء
تاريخ النشر: 14th, November 2024 GMT
تمكّن فريق دولي من الباحثين بقيادة علماء من جامعة جنيف من تحديد ثلاث مجرات فائقة الكتلة، تكاد تكون بنفس حجم مجرة درب التبانة، وجدت خلال المليار سنة الأولى بعد الانفجار العظيم.
وبحسب الدراسة، التي نشرها هذا الفريق في دورية "نيتشر" المرموقة، فقد تحقق هذا الاكتشاف المذهل بفضل مرصد جيمس ويب الفضائي، وقدرته على رصد مجريات الكون المبكر بدقة شديدة.
وبينت أرصاد جيمس ويب أن هذه المجرات تشكل النجوم الجديدة بكفاءة غير مسبوقة، ونظرًا لمحتواها العالي من الغبار، والذي يمنحها مظهرًا أحمر مميزًا في صور جيمس ويب، فقد تم تسميتها بـ"الوحوش الحمراء" الثلاثة.
وفي النموذج النظري الذي يتبعه العلماء في هذا النطاق، تتشكل المجرات تدريجيًا، فتبدأ بقطع صغيرة تتحد مع بعضها بعضا مع الزمن لتصل إلى تلك الهياكل الضخمة التي نراها في الكون اليوم، مثل مجرتنا أو مجرة المرأة المسلسلة.
ومع ذلك، تتحدى النتائج الجديدة هذه النماذج، لأنه بناء على تلك النماذج يتطلب تكوين المجرات مليارات السنوات، أما المجرات الثلاث التي وجدها العلماء فقد نشأت خلال المليار سنة الأولى من تاريخ الكون.
يقول الدكتور منغيوان شياو، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة والباحث ما بعد الدكتوراه في قسم علم الفلك بكلية العلوم بجامعة جنيف، في تصريح حصلت عليه الجزيرة نت "إن نتائجنا تعيد تشكيل فهمنا لتكوين المجرات في الكون المبكر".
ويأتي هذا الكشف لينضم إلى عدة نتائج تتحدى نظريات العلماء ظهرت خلال السنوات الثلاث السابقة، ففي أواخر 2022، اكتشف جيمس ويب مجموعة من 6 مجرات وجدت في وقت مبكر جدا من الكون، بعد 500 مليون سنة من الانفجار الكبير.
لكن هذه المجرات لم تكن بدائية كما هو معتاد، بل كانت شديدة السطوع لدرجة أنها -بحسب العلماء- "لا ينبغي أن تكون موجودة من الناحية النظرية"! ومن هنا جاءت التسمية "المجرات المستحيلة". هذه المجرات كانت ساطعة بشكل يوحي بأنها مجرات ضخمة تحتوي على عدد كبير من النجوم.
الأمر لم يقف عند المجرات المستحيلة، ففي نوفمبر/تشرين الثاني 2023 أعلن العلماء عن اكتشاف مجرة جديدة سميت "سييرز-2112″، التي عدّت أكثر دفعا للتعجب من سابقاتها.
رصدت المجرة قبل 11.7 مليار سنة، لكن الملمح المميز لها كان أنها مكتملة، بل شبيهة بمجرتنا درب التبانة، فقد تكونت من أذرع حلزونية تدور حول مركز عصوي الشكل زاخر بالنجوم.
ويمثل المركز العصوي في علم الفلك أكثر الهياكل انتظامًا وأناقة، ومن المفترض أن يأخذ أكثر من 7 مليارات سنة كي يصل لهذا الشكل، فكيف إذن ظهر بعد ملياري سنة فقط من نشأة الكون؟
إلى الآن يظل العلماء حائرين في مواجهة هذه الأرصاد، يقترح البعض منهم أن النماذج النظرية التي تشرح آلية تكوّن النجوم في المجرات الأولى خاطئة، فالنجوم تتشكل بمعدلات أسرع من المتوقع.
ووصل الأمر بفريق من العلماء إلى اقتراح أن الانفجار العظيم نفسه حدث في وقت أبكر مما ظن العلماء، لكن هذا الرأي لا يجد دعما رصديا قويا.
ويختتم شياو تصريحه قائلًا "تشير هذه النتائج إلى أن المجرات في الكون المبكر قد تشكل نجومًا بكفاءة غير متوقعة".
ويضيف "مع دراستنا لهذه المجرات بعمق أكبر، فإنها ستوفر رؤى جديدة حول الظروف التي شكلت أقدم عصور الكون. والوحوش الحمراء ليست سوى بداية لعصر جديد في استكشافنا للكون المبكر".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات هذه المجرات جیمس ویب
إقرأ أيضاً:
إليك 5 مساقات تقدم الفيزياء من الصفر للمبتدئين
لطالما مارست الفيزياء سحرها الخفي على الطلاب، تومض أخبارها على شاشات الهاتف فنشعر بأننا نلامس حدود المجهول، غير أن هذا الانبهار غالبًا ما يتبدد حين نحاول الانتقال من الإعجاب السطحي إلى درب التعلم الحقيقي؛ إذ نصطدم بجدار من التعقيد يجعل الفيزياء تبدو وكأنها أكثر المعارف استعصاءً على الفهم.
لكن، هل الفيزياء صعبة حقًا؟ الإجابة ببساطة: ليست بالصعوبة التي توحي بها هيبتها. كأي علم جاد، تتطلب الفيزياء وقتًا وصبرًا، لكن كثيرين يقعون في خطأ البداية من القمم الصعبة، فيختنقون قبل أن يتذوقوا لذة الفهم.
لذلك، جمعنا في هذا التقرير 5 مساقات مبسطة، تناسب الطلاب المبتدئين من الصفر، وتمهّد لهم طريق الفيزياء بهدوء.
وفي هذا السياق، فمن الأفضل أن نبدأ بمساق بسيط ومناسب لطلاب المرحلة الثانوية، يقدم شرحًا مبسطًا لمنهج فيزياء التعيين المتقدم، وهو برنامج تعليمي أميركي وكندي يقدم مناهج جامعية لطلاب المدارس الثانوية، مما يجعله نقطة انتقالية مثالية لمن لم يدرس الفيزياء بشكل أكاديمي عميق.
المساق المقترح يأتي ضمن سلسلة "كراش كورس" الشهيرة، ويبدأ بمقدمات رياضية سهلة، ثم ينتقل إلى مواضيع أساسية مثل الحركة، وقوانين نيوتن، والقوة، والعزم، والطاقة، والموجات، والحرارة، والفيزياء الكهرومغناطيسية، والضوء، ثم يقدم لمحات عن النسبية والكوانتم.
الحلقات في هذا المساق قصيرة (نحو 10 دقائق)، ويمكن إنهاؤه بالكامل خلال أقل من شهر، خاصة مع أسلوب التقديم السلس. تجد المساق هنا وهو مجاني تماما ومترجم للغة العربية.
إعلانالفيزياء لرؤساء المستقبل
في عام 2006، ألقى الفيزيائي ريتشارد مولر مجموعة من المحاضرات في جامعة كاليفورنيا بيركلي بعنوان "الفيزياء لرؤساء المستقبل"، حيث تناول فكرة بسيطة وعملية: إذا أصبحت يومًا ما رئيسًا أو توليت منصبًا قياديًا، فما هي الموضوعات الفيزيائية الأساسية التي ينبغي أن تكون على دراية بها لتتمكن من اتخاذ قرارات صحيحة؟
من بين هذه الموضوعات: الطاقة النووية وأسلحتها، الإشعاع، الطاقة والقدرة الكهربائية، والأقمار الصناعية.
غير أن الهدف الأوسع من المساق كان تبسيط الفيزياء وتقديمها بطريقة ميسرة للطلاب غير المتخصصين وللجمهور العام، مستخدمًا فكرة "الرؤساء" لجذب اهتمام المتابعين.
ولذلك يتناول المساق موضوعات متنوعة تشمل الذرات والحرارة، الكهرباء والمغناطيسية، الموجات والضوء المرئي وغير المرئي، ثم يخصص نحو 9 محاضرات لشرح أساسيات ميكانيكا الكم والنظرية النسبية وعلم الكونيات.
يقدم الكورس هذه القضايا العلمية الكبرى بلغة سهلة ومباشرة، مما يجعله بوابة مثالية لدخول عالم الفيزياء لغير المتخصصين. تجد المساق هنا.
فيزياء الكلياتأما الأستاذ سبان، وهو أحد أعضاء هيئة التدريس بجامعة جنوب شرق أوكلاهوما، فيقدم عبر قناته على يوتيوب مادة الفيزياء بمستوى "الفيزياء للكليات" (College Physics) فما طبيعة هذا النوع من الفيزياء؟
إنه مستوى أولي مبسط، موجّه أساسًا إلى الطلاب غير المتخصصين في الفيزياء أو الهندسة، كطلاب تخصصات الطب والبيولوجيا والعلوم الإنسانية، ويعتمد على الجبر وحساب المثلثات دون الحاجة إلى حساب التفاضل والتكامل، الذي يُستخدم عادة في مساقات الفيزياء للجامعات (University Physics).
لذلك، يتطلب هذا المساق إلمامًا بمستوى متوسط من الرياضيات، ويركز على تقديم فهم واضح للظواهر الفيزيائية دون الغوص في معادلات رياضية معقدة.
ويتميز المساق بالبساطة، ويحتوي على مقدمة في حلقتين تشرح المهارات الرياضية المطلوبة، كما أنه طويل ومفصل، مما يجعله مقدمة ممتازة في موضوعات الميكانيكا الكلاسيكية والكهرباء والمغناطيسية. تجد الجزء الأول من المساق هنا، والجزء الثاني هنا.
إعلانالفيزياء ما قبل الجامعة
أما منصة "إيدكس" الشهيرة فتقدم مساق فيزياء يهدف إلى سد الفجوة بين الاستعداد الدراسي للمرحلة الثانوية والجامعة، وقد طُوّر خصيصًا للطلاب الذين أتموا المرحلة الثانوية ويريدون الخوض في عالم الفيزياء، أحد أهم أهداف المساق هو تعريف الطلاب بطبيعة الموضوعات الجامعية.
المساق يغطي مواضيع الفيزياء التي تُعد شرطًا أساسيًا للعديد من برامج الفيزياء الهندسة، وبشكل خاص يركز على تحقيق فهم أساسي لموضوعات الميكانيكا الكلاسيكية، والكهربة والمغناطيسية، والموجات، وتطبيق هذه المعرفة في سياقات فيزيائية وهندسية متنوعة، تجد المساق هنا.
ويتطلب هذا المساق مقدمة في حساب التفاضل والتكامل، لمستوى الثانوية العامة، ويمكن لك بسهولة إيجاد مثل هذه المناهج مقدمة باللغة العربية عبر يوتيوب، يشرحها آلاف المدرسين لطلابهم.
فتى الفيزياء المشاكسرحلتنا مع الفيزياء توشك على نهايتها، لكن لا تكتمل دون التوقف عند مساقات ليونارد ساسكيند، أستاذ الفيزياء بجامعة ستانفورد، الذي أطلق مشروعًا فريدًا لتعليم عشاق الفيزياء بطريقة مختلفة.
ساسكيند لاحظ أن هناك فجوة بين الكتب الجامعية المعقدة والعلم الشعبي السطحي، فصمم سلسلة دورات تستهدف من لديهم خلفية بسيطة في الجبر وحساب التفاضل، ويبحثون عن فهم أعمق.
هذه المساقات لا تقدم الفيزياء الأساسية، بل تتوسع عن ذلك. تُعرف هذه السلسلة باسم "الحد النظري الأدنى"، وهي تضم 15 مساقًا تغطي أساسيات الميكانيكا الكلاسيكية، والنسبيتين، وميكانيكا الكم، وعلم الكونيات، والميكانيكا الإحصائية، مع مساقات مكملة حول الثقوب السوداء، وفيزياء الجسيمات، ونظرية الأوتار.
تقدم المساقات بأسلوب متسلسل مترابط، وكل مساق يتضمن نحو 10 محاضرات طويلة ومفصلة، مما يجعلها مدخلا متينًا لفهم الفيزياء الحديثة بعمق نظري ورياضي.
المساقات ليست للمبتدئين من الصفر، لكنها كذلك ليست للمحترفين، فهي تقدم ضمن برنامج التعليم المستمر في جامعة ستانفورد، والذي يجتذب بالأساس طلاب المدارس وغير المتخصصين في الفيزياء وهواة الفيزياء من الجمهور العام.
إعلانوبالتالي، يمكن أن تجعلها جزءا من خطتك المستقبلية، بعد إتمام المساقات السابقة والتعرف على بعض أسس الفيزياء والرياضيات الهامة. تجد سلسلة المساقات هنا.
ثمانية وكلاء للنائب العام يتلقون تدريبًا متقدمًا ضمن اتفاق تعاون دولي مع فرنسا