كتب – رامز يوسف:
اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) مجراتٍ صغيرة ربما كانت سببًا في تحولٍ كبيرٍ في الكون المبكر.
ربما ساهم الضوء فوق البنفسجي المنبعث من هذه المجرات الصغيرة في بدء حقبةٍ تُعرف باسم “عصر إعادة التأين”، مُزيلًا ضباب غاز الهيدروجين الذي تغلغل في الكون خلال مليار سنة الأولى من عمره. قدّم الباحثون النتائج في 11 يونيو، خلال الاجتماع الـ 246 للجمعية الفلكية الأمريكية في أنكوريج، ألاسكا.
وقال إيزاك وولد، الباحث العلمي المساعد في الجامعة الكاثوليكية الأمريكية ومركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، في بيان: “عندما يتعلق الأمر بإنتاج الضوء فوق البنفسجي، فإن هذه المجرات الصغيرة تُحدث فرقًا هائلًا يتجاوز حجمها”.
على مدار ما يقارب المليار سنة الأولى من وجوده، كان الكون مليئًا بغاز الهيدروجين المُتعادل. لكن الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن النجوم والمجرات الأولى جرّدت الغاز من إلكتروناته خلال عصر إعادة التأين. ربما لعبت المجرات الصغيرة التي تمر بتكوين نجمي سريع، أو ما يُعرف بـ”الانفجارات النجمية”، دورًا في إعادة تأين هذا الضباب من الهيدروجين.
قال الباحث المشارك جيمس رودز، عالم الفيزياء الفلكية في مركز جودارد التابع لناسا: “تجمع المجرات منخفضة الكتلة غاز هيدروجين مُتعادل أقل حولها، ما يُسهّل على الضوء فوق البنفسجي المؤين الهروب”. وبالمثل، لا تُنتج حلقات الانفجارات النجمية ضوءًا فوق بنفسجيًا وفيرًا فحسب، بل تحفر أيضًا قنوات في المادة بين النجمية للمجرة تُساعد على انطلاق هذا الضوء.
حوالي 1% فقط من المجرات القريبة من مجرة درب التبانة اليوم تُشبه تلك المحركات المبكرة، لكنها كانت أكثر شيوعًا عندما كان عمر الكون 800 مليون سنة فقط وكان عصر إعادة التأين قد بدأ بالفعل.
في الدراسة الجديدة، بحث العلماء عن مجرات صغيرة غزيرة الإنتاج من تلك الفترة الزمنية. دققوا النظر في صور تلسكوب جيمس ويب الفضائي لعنقود مجرات يُعرف باسم أبيل 2744، أو عنقود باندورا، على بُعد حوالي 4 مليارات سنة ضوئية من الأرض. من خلال عملية تُسمى عدسة الجاذبية، تُحني كتلة العنقود الكبيرة الضوء حوله، ما يُضخم المجرات الصغيرة البعيدة التي وُجدت خلال المليار سنة الأولى من عمر الكون.
بحث الفريق عن ضوء أخضر منبعث من ذرات الأكسجين التي فقدت اثنين من إلكتروناتها. يشير وجود هذا الأكسجين “المتأين بشكل مزدوج” إلى أن عمليات قريبة كانت تُنتج ضوءًا فوق بنفسجيًا قويًا أطاح بتلك الإلكترونات. ويُمكن أن يكون هذا الضوء فوق البنفسجي نفسه قد أعاد تأيين ضباب غاز الهيدروجين الذي انتشر في الكون.
من خلال هذه الصور، حدد الفريق 83 مجرة نجمية صغيرة. وقالت الباحثة المشاركة سانجيتا مالهوترا، عالمة الفيزياء الفلكية في مركز جودارد: “هذه المجرات صغيرة جدًا لدرجة أنه لبناء كتلة نجمية تعادل كتلة مجرتنا درب التبانة، ستحتاج إلى ما بين 2000 و200,000 منها”.
ولكن هذه المجرات مجتمعةً، أنتجت الكثير من الضوء فوق البنفسجي، وسمح حجمها الصغير لهذا الضوء بالتألق في أعماق الكون. إذا كانت هذه المجرات القديمة تُشبه المجرات الحالية ذات معدلات تكوين النجوم العالية، فمن الممكن أنها أصدرت كل الأشعة فوق البنفسجية اللازمة لتأين الهيدروجين المحايد في الكون، وفقًا للباحثين.
وقال وولد: “تحليلنا لهذه المجرات الصغيرة، لكن الجبارة، أكثر حساسية بعشر مرات من الدراسات السابقة، ويُظهر أنها كانت موجودة بأعداد كافية وتحوي طاقة فوق بنفسجية كافية لدفع هذا التجديد الكوني”.
المصدر: Live Science
اقرأ أيضا:
