المجرة، المسماة JADES-GS+53.18343−27.79097، كانت موجودة بعد 700 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم وهي أصغر بحوالي 100 مرة من مجرة درب التبانة. ومع ذلك، على عكس معظم المجرات، يبدو أن نموها حدث من الداخل إلى الخارج – حيث تشكلت النجوم بشكل أسرع على الأطراف مقارنة بداخل قلبها الكثيف.
تنبأت النماذج النظرية بأن مثل هذه المجرات المقلوبة من الداخل إلى الخارج يجب أن تكون شائعة في جميع أنحاء الكون المبكر، لكن العلماء كانوا يفتقرون سابقًا إلى القدرة على النظر من خلال الغبار والغاز الذي حجب عنهم الرؤية. والآن، بفضل تلسكوب جيمس ويب الفضائي، أكد الباحثون توقعاتهم من خلال إلقاء نظرة خاطفة على أقدم مجرة تم رؤيتها على الإطلاق. ونشروا نتائجهم في مجلة Nature Astronomy.
قال ويليام بيكر، أحد المشاركين في الدراسة، من جامعة كامبريدج، في بيان: تنمو المجرات في كوننا المحلي بطريقتين رئيسيتين: عن طريق التقاط ما يكفي من الغاز لتكوين نجوم جديدة، أو عن طريق الاندماج مع مجرات أصغر. ولكن ما إذا كانت هذه هي الآليات الوحيدة، أو ما إذا كانت هناك آليات أخرى قد تكون موجودة في مراحل سابقة في الكون، لا يزال غير واضح.
قال ساندرو تاتشيلا، المؤلف المشارك الرئيسي، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة كامبريدج، في البيان: “إن مسألة كيفية تطور المجرات على مدار الزمن الكوني هي مسألة مهمة في الفيزياء الفلكية.. لقد حصلنا على الكثير من البيانات الممتازة بشأن العشرة ملايين سنة الماضية وللمجرات الموجودة في ركننا من الكون، ولكن الآن مع ويب، يمكننا الحصول على بيانات رصدية من مليارات السنين إلى الوراء، واستكشاف أول مليار سنة من تاريخ الكون، وهو ما يفتح كل أنواع الأسئلة الجديدة”.
وللتحقق من هذا السؤال، نظر الباحثون في البيانات الخاصة بالمجرات القديمة التي تم جمعها خلال مسح تلسكوب جيمس ويب العميق خارج المجرات. يسافر الضوء بسرعة ثابتة عبر فراغ الفضاء، لذا فكلما نظر التلسكوب إلى الكون بشكل أعمق، كلما اعترض الضوء عن بعد، وكلما كان ذلك أبعد في الزمن، تمكن علماء الفلك من رؤيته.
كشفت هذه الملاحظات عن المجرة الجديدة. ومن خلال تحليل الضوء القادم من النجوم داخلها باستخدام أداة مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec)، تمكن الباحثون من معرفة أعمار النجوم، حسب لايف ساينس.
ووجدوا أن المجرة لها قلب كثيف للغاية، ومحاطة بقرص من الغاز والغبار، حيث تخضع نجومها لتكوين سريع – ما يتسبب في مضاعفة حجم المجرة كل 10 ملايين سنة، مقارنة بمعدل مضاعفة درب التبانة الذي يبلغ 10 مليارات سنة. وقال الباحثون إنه بمجرد أن تتخذ هذه النجوم شكلها، فإنها تهاجر ببطء إلى النواة وتتسبب في دوران المجرة بشكل أسرع.
وبعد العثور على المجرة، يقول الباحثون إنهم سيبحثون الآن عن مجرات أخرى مثلها.
وقال تاتشيلا: “بالطبع، هذه مجرة واحدة فقط، لذلك نحتاج إلى معرفة ما كانت تفعله المجرات الأخرى في ذلك الوقت. هل كانت كل المجرات مثل هذه؟ نحن الآن نحلل بيانات مماثلة من مجرات أخرى. من خلال النظر إلى مجرات مختلفة عبر الزمن الكوني، قد نتمكن من إعادة بناء دورة النمو وإظهار كيف تنمو المجرات إلى حجمها النهائي اليوم”
