يُظهر تلسكوب ويب مناظر محيرة للكون المبكر
بعد أكثر من عام بقليل من إطلاقه التاريخي ، ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائي يتحدى (JWST) توقعات علماء الفلك للكون المبكر ويظهر أن المجرات الضخمة تشكلت على الأرجح في وقت أبكر بكثير مما كان متوقعًا.
يرى JWST في البعيد الأشعة تحت الحمراء جزء من الطيف الكهرومغناطيسي غير المرئي لأعيننا ، وفقًا لـ ناسا. هذا يعني أن التلسكوب مُحسَّن لالتقاط الضوء من الكون المبكر ، والذي امتد نحو هذه الأطوال الموجية الأطول والأحمر مع توسع الكون بمرور الوقت – وهي عملية تُعرف باسم الانزياح الأحمر.
يمكن أن تأتي المجرات في أنواع مختلفة ، بما في ذلك المجرات الحلزونية الجميلة مثل مجراتنا درب التبانة، وكذلك الأنواع البيضاوية أو غير المنتظمة ، الفلك جيهان كارتالتيب من معهد روتشستر للتكنولوجيا في نيويورك قال خلال مؤتمر صحفي في الاجتماع 241 للجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل ، واشنطن.
وأضافت أن تلسكوب هابل الفضائي قد رصد بالفعل جميع الأنواع المختلفة من المجرات منذ 11 مليار سنة ، مما يشير إلى أن تكوينها قد حدث حتى قبل ذلك. يعتقد بعض الباحثين أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي قد يلمح أخيرًا هذه المراحل المبكرة من تكوين المجرات لأن التلسكوب يرى في التاريخ الكوني أكثر من تلسكوب هابل.
قامت هي وفريقها بتحليل 850 مجرة بين 11 و 13 مليار سنة مضت ، وصنفوها وفقًا لما إذا كانت حلزونية أو إهليلجية أو غير منتظمة أو مزيجًا من الثلاثة. ووجدوا أن النسبة المئوية لكل نوع من المجرات ظلت تقريبًا كما هي في الكون الحديث طوال تلك الفترة الزمنية.
قال كارتالتيبي إن هذا يشير إلى أن المجرات كانت بالفعل ناضجة إلى حد ما حتى في هذه المرحلة من التاريخ الكوني. وأضافت: “نحن في الحقيقة لا نشهد أول تشكيل للمجرات حتى الآن”. تم قبول نتائج فريقها للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية ، بالنسبة الى معهد روتشستر للتكنولوجيا.
أقدم المجرات في الكون؟
منظر محير آخر للكون المبكر جاء من عالم الفلك هاوجينغ يان من جامعة ميسوري. نظر هو وزملاؤه إلى إحدى اللقطات الأولى لـ JWST – حقل من النجوم والمجرات والعناقيد المجرية يُعرف باسم SMACS 0723 – وحدد بدقة بعض أقدم المجرات التي تم رصدها على الإطلاق.
حدد فريق يان 87 مجرة في هذا المجال ربما كانت موجودة بعد 200 إلى 400 مليون سنة فقط من .الانفجار العظيم، حقبة مبكرة للغاية لرؤية العديد من المجرات. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من التحليل للتأكد من أن هذه المجرات البدائية موجودة بالفعل في مثل هذه الأوقات المبكرة ، لكن يان قال إنه “راهن بـ 20 دولارًا وجعة” بحيث ينتهي نصفها على الأقل بوضعها بشكل صحيح في مثل هذه الأيام القديمة.
أضاف يان أنه في حين اعتقد العديد من الباحثين أن JWST سيجد على الأقل عددًا قليلاً من المجرات التي تعود حتى الآن إلى تاريخ الكون ، إلا أن القليل منهم توقع ظهورها كثيرًا. قال: “حتى لو تبين أن جزءًا صغيرًا فقط كان حقيقيًا ، فإن الصورة التي فضلناها سابقًا لتشكيل المجرات في الكون المبكر يجب مراجعتها.”
رفض يان التكهن بما قد يتسبب في تشكل المجرات في وقت أبكر بكثير مما كان متوقعًا في الكون ، لكنه قال إن الأمر متروك الآن للمنظرين للتوصل إلى تفسيرات معقولة لمثل هذه الملاحظات. ظهر عمل فريقه في مجلة الفيزياء الفلكية في ديسمبر.
“البازلاء الخضراء” منذ فجر التاريخ
عالم فيزياء فلكية جيمس رودس من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند قدم نظرة أخيرة على الكون المبكر خلال المؤتمر الصحفي AAS. كما قام هو وزملاؤه بتحليل صورة المجال العميق SMACS 0723 الخاص بـ JWST ، وحدد ثلاث مجرات صغيرة تتطابق تركيباتها الكيميائية بشكل وثيق جدًا مع نوع نادر من المجرات الملقبة بـ “البازلاء الخضراء”.
تم رصد مجرات البازلاء الخضراء لأول مرة من قبل العلماء المواطنين الذين يعملون مع Galaxy Zoo في عام 2009 ، وهي صغيرة جدًا – حوالي 5000 سنة ضوئية عبر ، أو 20 فقط بحجم مجرة درب التبانة – وهي موطن لقدر كبير من تكوين النجوم ، قال رودس.
البازلاء الخضراء نادرة ، وتشكل 0.1 ٪ فقط من جميع المجرات القريبة ، وهي نقية للغاية ، وفقًا ناسا. كما تحترق النجوم هيدروجين و الهيليومإنهم يشكلون عناصر أثقل مثل الأكسجين والكربون ، وفي أثناء موتهم يقذفون مثل هذه العناصر عبر المجرة. لكن البازلاء الخضراء تحتوي على مستويات منخفضة جدًا من العناصر الثقيلة ، والتي تحتوي على ما يقرب من خمس أكسجين مجرة درب التبانة ، على غرار الكائنات الثلاثة التي رصدها JWST.
قال رودس خلال المؤتمر الصحفي: “وجدنا ما قد يكون أكثر المجرات بدائية كيميائيًا” ، مضيفًا أن علماء الفلك يمكنهم استخدام نظرائهم الحديثين لدراسة هذه القيم المتطرفة القديمة ومعرفة المزيد عن الكون المبكر. ظهرت النتائج في 3 يناير في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
اقترح رودس أن مجرات البازلاء الخضراء الحديثة قد تكون “أشبه إلى حد ما بالحفريات الحية لتشكيل المجرات المبكر. السيلاكانث ، إذا صح التعبير “، في إشارة إلى نوع من الأسماك كان يُعتقد أنه انقرض حتى تم العثور عليه قبالة سواحل جنوب إفريقيا في عام 1938.
