تلسكوب جيمس ويب الفضائي يرصد أقرب مجرة يتم إخمادها بشكل غامض
اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي أول مجرة معروفة تم “إخمادها” – فجأة وبشكل غامض أوقف تشكيل نجمها – ويعتقد العلماء أن الثقب الأسود الهائل في مركزها يمكن أن يكون السبب.
شكلت المجرة ، المسماة GS-9209 ، معظم نجومها خلال نشاط مفرط النشاط بين 600 مليون و 800 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. ثم ، منذ أكثر من 12.5 مليار سنة ، توقف فجأة. نشر الباحثون الاكتشاف في 26 يناير في خادم ما قبل الطباعة arXiv (يفتح في علامة تبويب جديدة)، لذلك لم تتم مراجعته بعد من قبل الأقران.
“الشيء المثير للدهشة بشكل خاص حول هذا هو الوقت الذي أغلقت فيه هذه المجرة بعد الانفجار العظيم بوقت قصير تكوين نجومها. في الكون المحلي ، أغلقت معظم المجرات الضخمة في ما نعتقد أنه عملية بطيئة على مدى مليارات السنين ،” يقود مؤلف آدم كارنال (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الفيزياء الفلكية في المرصد الملكي في إدنبرة باسكتلندا لـ Live Science. “عندما تعود إلى العصور المبكرة ، ليس هناك ما يكفي من الوقت لحدوث عملية تبريد بطيئة ، لأنها ليست قديمة. كان يُعتقد لفترة طويلة أننا لن نجد هذه الأنواع من الأشياء.”
متعلق ب: تلسكوب جيمس ويب يكتشف مجرات ضخمة جدًا منذ فجر التاريخ بحيث “ لا ينبغي أن توجد ”
ينتقل الضوء بسرعة ثابتة عبر فراغ الفضاء ، لذلك كلما نظر العلماء إلى الكون بشكل أعمق ، فإن مرة أخرى في الوقت المناسب يرون.
اكتشف العلماء لأول مرة GS-9209 في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. في السنوات الخمس الماضية ، استخدم علماء الفلك التلسكوبات الأرضية لدراسة الأطوال الموجية المختلفة للضوء المنبعث للمجرة ، واصفين إياها على أنها مجرة من المحتمل أن تكون قد تم إخمادها. لكن الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء اللازمة لقياس مسافة المجرة تضعف بسبب الغلاف الجوي للأرض ، لذلك احتاج العلماء إلى تلسكوب فضائي قوي للغاية لدراسة عمره.
دخول تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). تم تصميم المرصد الفضائي الذي تبلغ تكلفته 10 مليارات دولار لقراءة الفصول الأولى من تاريخ الكون في أضعف بصيص من الضوء – التقطته مستشعرات الأشعة تحت الحمراء للتلسكوب – بعد أن امتد من مليارات السنين من السفر عبر نسيج الزمكان المتوسع. كشفت دراسة GS-9209 مع JWST أن المجرة البعيدة نشأت في الحياة بعد 600 مليون سنة من الانفجار العظيم مع انفجار هائل لتشكيل النجوم. على مدى 200 مليون سنة وجيزة من الناحية الكونية ، خدمت المجرة ما يكفي من النجوم الساخنة لتتناسب مع الوقت الحاضر درب التبانة 40 مليار كتلة شمسية. ثم بعد 800 مليون سنة من الانفجار العظيم ، هدأت المجرة القديمة فجأة.
قال الباحثون إن جنون تكوين النجوم كان نتيجة الانهيار السريع لسحابة الغاز العملاقة التي أصبحت المجرة والظروف المضطربة للكون المبكر. تضافرت هذه العوامل لتسبب اشتعال النجوم بمعدل أسرع بكثير وبكفاءة أعلى مما هو عليه الحال في الكون الحالي.
قال كارنال: “بشكل نموذجي ، تمكنت المجرات التي نراها اليوم من الوصول إلى ما يقرب من خمسة أضعاف كمية الغاز أو أكثر مما تشكلت فيه النجوم. هذه النتيجة وبعضها الآخر بدأ الآن في الإشارة إلى أن هذه النسبة أعلى قليلاً في بدايات الكون”. . “الصورة الناشئة هي أنه في أعلى الانزياحات الحمراء [the furthest back in time] المجرات قادرة على تشكيل المزيد من الغاز المتاح في النجوم. “
بعد هذا الاندفاع من النشاط ، يعتقد الباحثون أن GS-9209 أغلق فجأة بسبب ثقب أسود هائل يكمن في قلبه. تولد هذه الثقوب السوداء من انهيار النجوم العملاقة وتنمو عن طريق التهام الغاز والغبار والنجوم والثقوب السوداء الأخرى بلا توقف. من المحتمل أن الثقب الأسود في مركز GS-9209 قد نما بشكل كبير بما يكفي ليصبح نجمًا كوازارًا. الكوازارات عبارة عن ثقوب سوداء عملاقة تحتوي على كمية هائلة من المواد التي تدور حول فوهاتها ، والتي تسخن بدرجة كافية لدفع سحب الغاز بعيدًا مع انفجارات من الضوء تصل إلى تريليون مرة أكثر سطوعًا من النجوم الأكثر سطوعًا.
قال كارنال: “إذا كان لديك ثقب أسود هائل وتسقط أشياء فيه ، فإن ذلك يؤدي إلى الكثير من الطاقة المنبعثة من هذا التراكم”. “هذه هي في الأساس العملية الوحيدة التي نعتقد أنها قادرة على ضخ طاقة كافية في غاز المجرة خلال فترة زمنية قصيرة إما لتسخينها بحيث لا تنهار لتشكل المزيد من النجوم ، أو لتطهير المجرة تمامًا من الغازات المكونة للنجوم “.
الآن بعد أن أجروا ملاحظاتهم الأولية عن GS-9209 ، يخطط الباحثون لدراسة المجرة بمزيد من التفاصيل باستخدام التلسكوب الكبير للغاية التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ELT) – والذي من المقرر أن يقوم بأول ملاحظاته في عام 2028.
