التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا (JWST) صورة لمجرة تبعد حوالي 33 مليار سنة ضوئية عن الأرض – وهي ثاني أبعد مسافة يراها التلسكوب.
تم اكتشاف النظام المكتشف حديثًا في منطقة من الفضاء تعرف باسم Pandora’s Cluster، أو Abell 27، حيث تتجمع العديد من المجرات الضخمة بالفعل لتشكل مجموعة ضخمة من الضخامة لدرجة أن جاذبيتها تشوه الزمكان حولها.
قدر علماء الفلك من جامعة ولاية بنسلفانيا أن الضوء الذي اكتشفه تلسكوب جيمس ويب الفضائي انبعث من المجرة Z-13 عندما كان عمر الكون حوالي 330 مليون سنة، وسافر لحوالي 13.4 مليار سنة ضوئية للوصول إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
لكن الباحثين قالوا إن المجرة حاليا أقرب إلى 33 مليار سنة ضوئية من كوكبنا بسبب توسع الكون خلال هذه الفترة.
التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا (JWST) صورة لمجرة تبعد حوالي 33 مليار سنة ضوئية عن الأرض – وهي ثاني أبعد مسافة يراها التلسكوب.
وقال المؤلف الأول بينجي وانغ: “لا يُعرف سوى القليل جدًا عن الكون المبكر، والطريقة الوحيدة للتعرف على ذلك الوقت واختبار نظرياتنا حول تكوين المجرات المبكرة ونموها هي من خلال هذه المجرات البعيدة جدًا”.
“قبل تحليلنا، كنا نعرف فقط ثلاث مجرات مؤكدة على هذه المسافة القصوى.
“لقد كشفت دراسة هذه المجرات الجديدة وخصائصها عن تنوع المجرات في الكون المبكر ومدى ما يمكن تعلمه منها.”
اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي مجرة قديمة ثانية، Z-12، وهي رابع أبعد مجرة تمت رؤيتها على الإطلاق.
وقال جويل ليجا، الأستاذ المساعد في علم الفلك والفيزياء الفلكية في ولاية بنسلفانيا: “الضوء الصادر من هذه المجرات قديم، أقدم من الأرض بحوالي ثلاث مرات”.
“تشبه هذه المجرات المبكرة المنارات، حيث ينفجر الضوء عبر غاز الهيدروجين الرقيق جدًا الذي يشكل الكون المبكر.
“فقط من خلال ضوءهم يمكننا أن نبدأ في فهم الفيزياء الغريبة التي حكمت المجرة بالقرب من الفجر الكوني.”
تم العثور على Z-13 وZ-12 داخل مجموعة باندورا، التي تشكلت من خلال تراكم أربع مجرات قبل 350 مليون سنة.
تم اكتشاف النظام المكتشف حديثًا في منطقة من الفضاء تعرف باسم مجموعة باندورا، أو أبيل 27، حيث تتجمع العديد من المجرات الضخمة بالفعل لتشكل عنقودًا ضخمًا كبيرًا لدرجة أن جاذبيته تشوه الزمكان حوله.
اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي مجرة قديمة ثانية، Z-12، وهي رابع أبعد مجرة تمت رؤيتها على الإطلاق
ولاحظ الفريق أيضًا أن كلا المجرتين أكبر بكثير من تلك التي تم رصدها على مسافات بعيدة.
أحدهما أكبر بست مرات على الأقل ويبلغ عرضه حوالي 2000 سنة ضوئية، وهو أصغر بكثير من مجرتنا درب التبانة التي يبلغ عرضها 100000 سنة ضوئية.
وأوضح وانغ أن الحجم الأصغر من المحتمل أن يكون بسبب كون الكون المبكر أكثر ضغطًا مما هو عليه اليوم، مما يعيق نمو المجرات القديمة.
وقال وانغ: “المجرات المكتشفة سابقًا على هذه المسافات هي مصادر نقطية، فهي تظهر كنقطة في صورنا”.
“لكن واحدة منا تبدو ممدودة، تقريبًا مثل حبة الفول السوداني، والأخرى تبدو مثل كرة رقيقة. ومن غير الواضح ما إذا كان الاختلاف في الحجم يرجع إلى كيفية تشكل النجوم أو ما حدث لها بعد تشكلها، لكن التنوع في خصائص المجرات مثير للاهتمام حقًا.
“من المتوقع أن تكون هذه المجرات المبكرة قد تشكلت من مواد مماثلة، لكنها تظهر علامات على أنها مختلفة تمامًا عن بعضها البعض.”
اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي 60 ألف مصدر ضوئي في مجموعة باندورا في عام 2022، وهو العام الأول لعمليات التلسكوب.
ذهب فريق Uncover للعمل على تضييق نطاق مصادر الضوء إلى 700 مرشح، ثمانية منها يمكن أن تكون من بين المجرات الأولى التي تم إنشاؤها بعد الانفجار الكبير قبل 13.8 مليار سنة.
كشف تحليل أعمق لـ Z-13 وZ-12 أن الاثنين كان لديهما القليل من المعادن ولكنهما كانا ينموان بسرعة مع تشكل العواصف النشطة.
وقال ليجا إن العناصر الأولى تشكلت في نوى النجوم المبكرة من خلال عملية الاندماج.
“من المنطقي أن هذه المجرات المبكرة لا تحتوي على عناصر ثقيلة مثل المعادن لأنها كانت من أوائل المصانع التي قامت ببناء تلك العناصر الثقيلة.
“وبالطبع، يجب أن تكون صغيرة وتتشكل النجوم لتكون المجرات الأولى، ولكن تأكيد هذه الخصائص هو اختبار أساسي مهم لنماذجنا ويساعد في تأكيد النموذج الكامل لنظرية الانفجار الكبير.”