لقد رأينا للتو ولادة المجرات الأولى في الكون: ScienceAlert

لقد حدد العلماء للتو عمليات تكوين بعض المجرات الأولى للكون في العصر المضطرب للفجر الكوني.

JWST كشفت عمليات رصد الكون المبكر منذ حوالي 13.3 إلى 13.4 مليار سنة – أي بعد بضع مئات الملايين من السنين فقط من الانفجار الكبير – عن علامات واضحة على وجود خزانات غازية تتدفق بنشاط إلى ثلاث مجرات حديثة التكوين والمتنامية.

“يمكن القول أن هذه هي الصور “المباشرة” الأولى لتكوين المجرات التي رأيناها على الإطلاق.” يقول عالم الفيزياء الفلكية كاسبر إلم هاينتز من معهد نيلز بور في الدنمارك، الذي قاد البحث.

“في حين أن جيمس ويب [Space Telescope] لقد أظهر لنا سابقًا مجرات مبكرة في مراحل لاحقة من التطور، وهنا نشهد ولادتها، وبالتالي بناء أول أنظمة نجمية في الكون”.

المعروفة باسم الفجر الكوني، رأول مليار سنة أو نحو ذلك بعد الانفجار الكبير يكتنفها شيئين: الغموض، وضباب الهيدروجين المحايد الذي تغلغل في الكون ومنع الضوء من الانتشار بحرية. فالأول، في الواقع، هو النتيجة الطبيعية والمباشرة للثاني، لأن الضوء هو الأداة التي نستخدمها لفهم الكون.

تم تصميم تلسكوب جيمس ويب الفضائي، جزئيًا، كمحاولة لاختراق هذا الضباب، نظرًا لأن الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء التي يرى الكون من خلالها تخترق بسهولة أكبر. السفر أبعد من الأطوال الموجية الأخرى. ما نريد أن نعرفه هو كيف اجتمع كل شيء معًا – كيف، من حساء البلازما البدائي الساخن، اجتمعت النجوم والمجرات الأولى معًا، انقشع الضباب على ضوء الأجسام المبكرةوأخذ الكون خطواته الصغيرة نحو ما هو عليه اليوم.

لذلك، استخدم هاينتز وفريقه الدولي عين الأشعة تحت الحمراء القوية لـ JWST للنظر نحو الفجر الكوني، حيث اكتشفوا إشارة ترجع إلى ثلاث مجرات. على وجه التحديد، انبعثت الإشارة من الهيدروجين المحايد المحيط بها عندما امتص الغاز وأعاد إشعاع ضوء المجرات.

ووجد الباحثون أن هذه المجرات كانت موجودة منذ حوالي 400 إلى 600 مليون سنة بعد الانفجار الكبير، الذي حدث قبل حوالي 13.8 مليار سنة. وهذا يجعل المجرات الثلاث من أوائل المجرات التي تم اكتشافها.

“هذه المجرات تشبه الجزر المتلألئة في بحر من الغازات المعتمة والمحايدة.” يقول هاينتز.

علاوة على ذلك، تمكن الباحثون من تمييز خزانات الغاز حول المجرات عن الغاز المحايد بين المجرات. تم تحديد هذه الخزانات على أنها كبيرة جدًا، وتغطي نسبة كبيرة جدًا من كل مجرة، مما يشير إلى أنها كانت تتشكل بشكل نشط في مادة مجرية. وحقيقة وجود الكثير من هذا الغاز تشير أيضًا إلى أنه في وقت الرصد، لم تكن المجرات قد شكلت معظم نجومها بعد.

“خلال بضع مئات الملايين من السنين بعد الانفجار الكبير، تشكلت النجوم الأولى، قبل أن تبدأ النجوم والغاز في الاندماج لتكوين المجرات” يقول عالم الكونيات وعالم الفيزياء الفلكية داراش واتسون من معهد نيلز بور. “هذه هي العملية التي نرى بدايتها في ملاحظاتنا.”

لا يزال لدينا الكثير من الأسئلة حول الفجر الكوني. لقد خدشنا السطح بالكاد، وما زال هناك العديد من الأسرار المغلفة بالهيدروجين المحايد، والعديد منها لم يتم اكتشافه بعد. لكن المجرات الثلاث التي اكتشفها هاينتز وفريقه تمثل خطوة إلى الأمام. والآن بعد أن علمنا بوجود المجرات، يمكننا أن ننظر إليها عن كثب لفهم عملية تكوين المجرات بشكل أفضل.

“أحد الأسئلة الأساسية التي نطرحها دائمًا نحن البشر هو: من أين أتينا؟” يقول عالم الفلك غابرييل برامر من معهد نيلز بور.

“هنا، نقوم بتجميع المزيد من الإجابات من خلال تسليط الضوء على اللحظة التي تم فيها إنشاء بعض الهياكل الأولى للكون. إنها عملية سنقوم بالتحقيق فيها بشكل أكبر، حتى نأمل أن نتمكن من تركيب المزيد من القطع من اللغز معا.”

وقد تم نشر البحث في علوم.