كتب – رامز يوسف:
عثر علماء الفلك على الأكسجين في أبعد مجرة معروفة، تحمل اسم JADES-GS-z14-0، وتشكلت بعد 290 مليون سنة على الأقل من الانفجار العظيم، ورُصدت لأول مرة بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) عام 2024.
تتشكل العناصر الثقيلة، مثل الأكسجين، في النيران النووية للنجوم. بما أن الأكسجين المُكتشف حديثًا كان موجودًا عندما كان عمر الكون 2% فقط من عمره الحالي، فإن هذا العنصر البدائي يُثير حيرة علماء الفلك، إذ يُشير إلى أن النجوم في بدايات الكون وُلدت وماتت لتُغذي محيطها بالعناصر الثقيلة أسرع بكثير مما كان متوقعًا سابقًا.
نُشرت النتائج، التي توصل إليها فريقان بحثيان مختلفان، في 20 مارس في ورقتين بحثيتين في مجلتي علم الفلك والفيزياء الفلكية والمجلة الفلكية.
وقال ساندر شوز، الباحث في جامعة لايدن في هولندا والمؤلف الرئيسي للدراسة الثانية، في بيان: “الأمر أشبه بالعثور على مراهق في مكان لا تتوقع فيه سوى رُضّع”. وأضاف: “تُظهر النتائج أن المجرة تشكلت بسرعة كبيرة، كما أنها تنضج بسرعة، ما يُضيف إلى مجموعة متزايدة من الأدلة على أن تشكل المجرات يحدث أسرع بكثير مما كان متوقعًا”.
بدايات الأكسجين
لا يعرف علماء الفلك على وجه اليقين متى بدأت أولى كريات النجوم بالتكتل لتكوين المجرات التي نراها اليوم، لكن علماء الكونيات قدروا سابقًا أن العملية بدأت ببطء خلال مئات الملايين من السنين الأولى بعد الانفجار العظيم.
إلا أن اكتشاف JADES-GS-z14-0 ومجرات أخرى مشابهة قلب هذا الافتراض رأسًا على عقب. فالضوء الذي رصده مطياف الأشعة تحت الحمراء القريب التابع لتلسكوب جيمس ويب الفضائي نشأ في هالة هائلة من النجوم الفتية المحيطة بنواة المجرة، كانت مشتعلة لمدة 90 مليون سنة على الأقل قبل رصدها.
تتكون النجوم الفتية عادةً من الهيدروجين والهيليوم، وتندمج مع بعضها لتكوين عناصر أثقل، مثل الأكسجين، مع تقدمها في السن، وتنتشر في جميع أنحاء المجرات المضيفة عند موت النجوم العنيف. عند نقطة الـ 300 مليون سنة تقريبًا التي يمكننا فيها رؤية JADES-GS-z14-0، توقع علماء الفلك أن الكون لا يزال صغيرًا جدًا بحيث لا يعج بالعناصر الثقيلة.
ولكن بعد توجيه تلسكوب مصفوفة أتاكاما الكبيرة (ALMA) في صحراء أتاكاما بتشيلي نحو المجرة البعيدة، صُدم الباحثون بما وجدوه: احتوت مجرة JADES-GS-z14-0 على كمية من الأكسجين تفوق توقعاتهم بعشرة أضعاف تقريبًا.
وقال ستيفانو كارنياني، عالم الفلك في المدرسة العليا العليا في بيزا بإيطاليا والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية الأولى، في البيان: “أدهشتني النتائج غير المتوقعة لأنها فتحت آفاقًا جديدة حول المراحل الأولى من تطور المجرات.. إن الدليل على نضج مجرة بالفعل في الكون الوليد يثير تساؤلات حول متى وكيف تشكلت المجرات”.
لا تزال كيفية ولادة مجرات مثل JADES-GS-z14-0 لهذا العدد الكبير من النجوم المنتجة للعناصر الثقيلة بهذه السرعة لغزًا يتطلب مزيدًا من البحث. ويتكهن علماء الفلك حاليًا بأن هذا التكاثر السريع والمفاجئ للعناصر قد يكون بسبب الظهور المبكر للثقوب السوداء العملاقة؛ والتغذية الراجعة من موت النجوم الأخرى؛ أو الطاقة المظلمة، وهي القوة الغامضة التي تدفع التوسع المتسارع للكون.
المصدر: livescience
اقرأ أيضا:
