تلسكوب ويب يوقع مجرات ضخمة بشكل مدهش في الكون المبكر

(سي إن إن) استخدم علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي للسفر عبر الزمن إلى الأيام الأولى للكون – وقد اكتشفوا شيئًا غير متوقع.

كشف مرصد الفضاء عن ست مجرات ضخمة كانت موجودة بين 500 مليون و 700 مليون سنة بعد الانفجار العظيم الذي خلق الكون. هذا الاكتشاف يقلب تمامًا النظريات الموجودة حول أصل المجرات ، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت يوم الأربعاء في المجلة طبيعة.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة جويل ليجا ، الأستاذ المساعد في علم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة ولاية بنسلفانيا ، في بيان: “هذه الأجسام أضخم بكثير مما كان متوقعًا”. “توقعنا العثور على مجرات صغيرة جدًا في الوقت الحالي ، لكننا اكتشفنا مجرات ناضجة مثل مجراتنا في ما كان يُعتقد سابقًا أنه فجر الكون.”

يرصد التلسكوب الكون في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، وهو غير مرئي للعين البشرية ، وقادر على اكتشاف الضوء الخافت من النجوم والمجرات القديمة. من خلال النظر إلى الكون البعيد ، يمكن للمرصد أن يعود بالزمن إلى حوالي 13.5 مليار سنة مضت. (قرر العلماء أن عمر الكون يبلغ حوالي 13.7 مليار سنة).

قال ليجا: “إن الكشف عن أن تشكل مجرات ضخمة بدأ في وقت مبكر جدًا من تاريخ الكون يقلب ما اعتقد الكثير منا أنه علم مستقر”. “نحن نطلق على هذه الأشياء بشكل غير رسمي اسم” محطم الكون “- وحتى الآن ترقوا إلى مستوى أسمائهم”.

المجرات ضخمة جدًا لدرجة أنها تتعارض مع 99٪ من النماذج التي تمثل أقدم المجرات في الكون ، مما يعني أنه يجب على العلماء إعادة التفكير في كيفية تشكل المجرات وتطورها. تشير النظرية الحالية إلى أن المجرات بدأت كسحب صغيرة من النجوم والغبار والتي نمت بمرور الوقت.

قال ليجا: “نظرنا إلى الكون المبكر لأول مرة ولم يكن لدينا أي فكرة عما سنجده”. “اتضح أننا وجدنا شيئًا غير متوقع إلى حد أنه يخلق مشاكل للعلم. إنه يتحدى الصورة الكاملة لكيفية تشكل المجرات المبكرة.”

استكشف المجرات الأولى

بدأت Leja وزملاؤها في تحليل بيانات Webb ، بالإضافة إلى أول صور عالية الدقة للتلسكوب، بمجرد إطلاق سراحهم في يوليو. ظهرت المجرات كنقاط كبيرة من الضوء ، وفوجئ الفريق برؤيتها – متفاجئًا لدرجة أنهم اعتقدوا أنهم ارتكبوا خطأً في تفسير البيانات.

قال ليجا: “عندما حصلنا على البيانات ، بدأ الجميع في الغوص وظهرت هذه الأشياء الضخمة بسرعة كبيرة”. “بدأنا النمذجة وحاولنا اكتشاف ماهيتها ، لأنها كانت كبيرة جدًا ومشرقة. كان أول ما فكرت به هو أننا ارتكبنا خطأ وسنجده ونواصل حياتنا. لكننا لم نعثر على هذا الخطأ حتى الآن ، على الرغم من الكثير من الاختبارات “.

قال ليجا إن إحدى الطرق لتحديد سبب نمو المجرات بهذه السرعة هي التقاط صورة طيفية للمجرات ، والتي تتضمن تقسيم الضوء إلى أطوال موجية مختلفة لتحديد العناصر المختلفة ، وكذلك تحديد المسافة الحقيقية للمجرات. ستوفر بيانات التحليل الطيفي نظرة أكثر تفصيلاً للمجرات وحجمها المثير للإعجاب.

وقال ليجا “سيخبرنا شبح على الفور ما إذا كانت هذه الأشياء حقيقية أم لا”. “سيُظهر لنا مدى كبرهم ، إلى أي مدى هم. الشيء المضحك هو أن لدينا كل هذه الأشياء التي نأمل أن نتعلمها من جيمس ويب والتي لم تكن بالقرب من قمة الصف. وجدنا شيئًا لم نفكر فيه أبدًا كنا نسأل الكون – وقد حدث ذلك بطريقة أسرع مما كنت أعتقد ، لكن ها نحن ذا. “

من الممكن أيضًا أن تكون المجرات المحددة ببيانات ويب هي في الواقع شيء آخر.

وقال ليجا: “هذه أول نظرة إلى الوراء حتى الآن ، لذا من المهم أن نتفتح أذهاننا بشأن ما نراه”. “على الرغم من أن البيانات تشير إلى أن هذه مجرات على الأرجح ، أعتقد أن هناك احتمالًا حقيقيًا بأن يتحول عدد قليل من هذه الأجسام إلى ثقوب سوداء فائقة الكتلة. وبغض النظر ، فإن مقدار الكتلة الذي اكتشفناه يعني أن الكتلة المعروفة للنجوم في هذا الوقت الوقت في كوننا أكبر بما يصل إلى 100 مرة مما كنا نعتقد سابقًا.حتى لو قمنا بتقطيع العينة إلى النصف ، فلا يزال هذا تغييرًا مذهلاً.