كتب – رامز يوسف:
اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي ثلاث مجرات “وحشية حمراء” عملاقة في الكون المبكر، ويمكن أن تعيد كتابة فهمنا لكيفية تشكل النجوم والمجرات لأول مرة.
المجرات الضخمة – كل منها 100 مليار مرة كتلة شمسنا وتقترب من كتلة مجرة درب التبانة – يزيد عمرها على 12.8 مليار سنة، وتشكلت في خلال مليار سنة من الانفجار العظيم.
يعني هذا يعني أن النجوم داخل هذه المجرات اندمجت بمعدل سريع محير؛ وبسرعة كبيرة، تتحدى النماذج الحالية لكيفية تشكل المجرات. نشر الباحثون نتائجهم في 13 نوفمبر في مجلة نيتشر.
لغز يحير العلماء
وقال ستيجن ويتس، أستاذ علم الفلك بجامعة باث في المملكة المتحدة والمشارك في الدراسة، في بيان: “إن العثور على 3 وحوش ضخمة من هذا القبيل بين العينة يشكل لغزًا محيرًا.. يميل عديد من العمليات في تطور المجرات إلى إدخال خطوة تحد من السرعة في مدى كفاءة تحويل الغاز إلى نجوم، ومع ذلك، يبدو أن هذه الوحوش الحمراء قد تهربت بسرعة من معظم هذه العقبات”.
الرأي التقليدي بين علماء الفلك، أن المجرات تتشكل داخل هالات عملاقة من المادة المظلمة، التي تمتص جاذبيتها القوية المادة العادية مثل الغاز والغبار إلى الداخل قبل ضغطها لتكوين النجوم.
عادةً ما يُنظر إلى هذه العملية على أنها غير فعالة إلى حد ما، حيث ينتهي الأمر بنسبة 20٪ فقط من الغاز الساقط إلى نجوم. إن اكتشاف الوحوش الحمراء يربك هذا الرأي، حيث يبدو أن ما يقرب من 80% من غازها تحول إلى نجوم شابة ساطعة.
وقال منجيوان شياو، الباحث الرئيسي في الدراسة بجامعة جنيف، في البيان: “تشير هذه النتائج إلى أن المجرات في الكون المبكر يمكن أن تشكل نجومًا بكفاءة غير متوقعة. ومع دراستنا لهذه المجرات بعمق أكبر، فإنها ستقدم رؤى جديدة حول الظروف التي شكلت أقدم عصور الكون. الوحوش الحمراء هي مجرد بداية لعصر جديد في استكشافنا للكون المبكر”.
سحر جيمس ويب
رُصدت الوحوش الحمراء، التي حصلت على لقبها من توهجها الأحمر المميز، باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) الخاصة بتلسكوب جيمس ويب، وهي مطياف يدرس الضوء البعيد عن طريق تقسيمه إلى أجزائه المكونة. تمكن قدرات الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب جيمس ويب من النظر بشكل أعمق وإلى أجزاء أكثر غبارًا من الكون المبكر مقارنة بالتلسكوبات الأخرى.
وتتمثل الخطوات التالية التي سيتخذها الباحثون في إجراء المزيد من الملاحظات على الوحوش الحمراء باستخدام كل من تلسكوب جيمس ويب الفضائي ومرصد أتاكاما الكبير للمليمتر (ALMA) في تشيلي. كما تثير الاكتشافات تساؤلات لدى علماء الفيزياء الفلكية الذين يعملون على نماذج لكيفية تطور المجرات المبكرة، والذين قد يتعين عليهم النظر في العمليات الفريدة التي مكنت المجرات العملاقة من النمو بهذه الطريقة الفعّالة في تكوين النجوم.
وقال ويتس: “ألقى تلسكوب جيمس ويب علينا في السنوات القليلة الأولى من تشغيله بعض الكرات المنحنية. فقد أظهر لنا بأكثر من طريقة أن بعض المجرات تنضج بسرعة خلال الفصول الأولى من تاريخ الكون”.
كما اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) أن بعض أقدم مجرات الكون أكثر سطوعًا وأثقل وزنًا مما كان يعتقد العلماء. وقد يعطي هذا الاكتشاف مصداقية لنظرية بديلة للمادة المظلمة.
يتنبأ النموذج القياسي لتكوين المجرات بأنه يجب رؤية الضوء الخافت فقط من المجرات البدائية التي تشكلت في أول مليار سنة بعد الانفجار العظيم. وتعزز المجرات الكبيرة والمشرقة بشكل غير عادي التي اكتشفها تلسكوب جيمس ويب الفضائي التوقعات التي قدمتها نظرية منافسة تُعرف باسم ديناميكيات نيوتن المعدلة (MOND). ونشر الباحثون نتائجهم في مجلة The Astrophysical Journal.
وقالت ستايسي ماكجاو، المؤلفة الرئيسية للدراسة، وهي عالمة فيزياء فلكية في جامعة كيس ويسترن ريزيرف في أوهايو، في بيان: “ما تنبأت به نظرية المادة المظلمة ليس ما نراه”.
اقرأ أيضا:
