العلماء في حيرة من أمر المجرة المستحيلة التي يراها جيمس ويب

كيف تشكلت لا يزال لغزا.

صناعة شخصية

اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) مجرة ​​ضخمة قديمة جدًا، مما يجعل وجودها مستحيلًا، مما يتحدى النماذج الحالية حول كيفية تشكل هذه الهياكل.

كما هو مفصل في أ دراسة جديدة نشرت في المجلة طبيعةتحتوي المجرة الهادئة ZF-UDS-7329 على نجوم أكثر من مجرة ​​درب التبانة، على الرغم من تشكلها بعد 800 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير. يشير هذا إلى أنها اجتمعت معًا بطريقة ما دون تأثير جاذبية المادة المظلمة، وهو ما لا ينبغي أن يكون ممكنًا.

وقالت كلوديا لاغوس، المؤلفة المشاركة في الدراسة، وعالمة الفلك في المركز الدولي لأبحاث علم الفلك الراديوي، في مقال: “إن تكوين المجرة يتم تحديده إلى حد كبير من خلال كيفية تركيز المادة المظلمة”. بيان حول العمل. “إن وجود هذه المجرات الضخمة للغاية في وقت مبكر جدًا من الكون يشكل تحديات كبيرة لنموذجنا القياسي لعلم الكونيات.”

التأثير المظلم

المادة المظلمة غير مرئية، لكن يُعتقد أنها تتخلل الكون بأكمله. في الواقع، إنها تمثل حوالي ربعها، مما يتضاءل بنسبة ستة بالمائة فقط من المادة العادية التي يمكن ملاحظتها والتي نتكون منها.

على هذا النحو، فهو حرفيًا وجود هائل، وتأثير جاذبيته يتحكم في شكل وتكوين الهياكل الكونية الكبيرة مثل المجرات من الظل. ولم يكن دورها أقل أهمية في العصر البدائي للكون. بعد الانفجار الكبير، يعتقد علماء الفلك أن البذور الأولى للمجرات ولدت من خلال التشكل حول تركيزات من المادة المظلمة تسمى هالات المادة المظلمة.

وبفضل جاذبيتها الهائلة، ستسحب هذه الهالات الغاز والغبار المحيط بها من الانفجار الكبير الذي سيكون ساخنًا جدًا بحيث لا ينهار إلى أجسام مثل النجوم. وهذا من شأنه أن يشكل مجرات قزمة، وعلى مدى مئات الملايين من السنين، ستتجمع المجرات القزمة القريبة معًا لتشكل المجرات الكبيرة التي نعرفها اليوم.

المسألة خدم الباردة

يعد هذا الدور المفترض للمادة المظلمة جزءًا أساسيًا من النموذج الكوني الأكثر قبولًا على نطاق واسع. لكن هذا الاكتشاف الجديد يلقي بظلاله على العمل.

لاحظ الباحثون في البداية وجود ZF-UDS-7329 منذ 11.5 مليار سنة. ولكن من خلال إجراء تحليل طيفي مفصل باستخدام بيانات من جيمس ويب، تمكن الباحثون من تحديد تاريخ تكوين نجومه قبل 1.5 مليار سنة أخرى. في مثل هذه المرحلة المبكرة من وجود الكون، لم يكن لدى هالات المادة المظلمة المحورية الوقت الكافي للتشكل.

بالطبع، لإعادة كتابة علم الكون كما نعرفه، سنحتاج إلى أكثر من بضعة قيم متطرفة. وبفضل التلسكوبات المتقدمة مثل جيمس ويب، فإننا نكتشف المزيد والمزيد من هذه الأشياء المربكة، يبدو مستحيلا الشذوذات الكونية من أي وقت مضى.

وقالت المؤلفة المشاركة ثيميا ناناياكارا، عالمة الفلك في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا، في البيان: “إننا نتجاوز الآن ما هو ممكن لتأكيد أقدم الوحوش الضخمة الهادئة الموجودة في أعماق الكون”. “هذا يدفع حدود فهمنا الحالي لكيفية تشكل المجرات وتطورها.”

المزيد عن الفضاء: يقول العلماء إن مرور النجوم يغير مدار الأرض