كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا عن أبعد المجرات التي تم اكتشافها على الإطلاق ، ويعود تاريخ بعضها إلى 300 مليون سنة فقط بعد إنشاء الكون في الانفجار العظيم – وهو الوقت الذي كان فيه الكون 2٪ فقط من عمره الحالي.
تم اكتشاف المجرات البدائية من قبل فريق دولي من العلماء المسؤولين عن تصميم اثنين من أحدث أدوات JWST. تم تكليف الأداة الأولى ، المعروفة باسم كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) ، بمراقبة جزء صغير من سماء الليل في كوكبة Fornax.
لمدة 10 أيام ، رصد NIRCam الضوء المنبعث من مجموعة قرابة 100000 مجرة على مدى تسعة أطوال موجية للأشعة تحت الحمراء. من مجموعة البيانات هذه ، عزل علماء الفلك 250 مجرة من أضعف المجرات وأكثرها احمرارًا واستهدفوها بأداة أخرى من أدوات JWST ، وهي مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec).
تم تصميم NIRSpec لجمع الضوء المنبعث من الأجرام السماوية وتقسيمه إلى الألوان المكونة له. هذه العملية تخلق رسومات قوس قزح تسمى الأطياف. يمكن لعلماء الفلك تحليل أطياف المجرة لمعرفة كل شيء من تكوينها العنصري إلى عدد النجوم فيها ، وحتى بعدها عن الأرض.
يتم تحقيق هذا الأخير عن طريق قياس ظاهرة تعرف باسم الانزياح الأحمر. قد يستغرق الضوء المنبعث من مجرات بعيدة جدًا مليارات السنين للوصول إلى كوكبنا. خلال هذا الوقت ، تتمدد الأطوال الموجية لهذا الضوء وتطول ، وتتحرك ببطء إلى الجزء “الأحمر” من طيف الضوء.
عندما ينتقل الضوء نحو الأرض من مصدره ، فإنه سيمر حتمًا عبر سحب شاسعة من الغبار والغاز بين النجوم. من المعروف أن هذه السحب تمتص أطوال موجية معينة من الضوء ، بينما تسمح للآخرين بالمرور دون عوائق نسبيًا. يخلق هذا التداخل نمطًا مميزًا في أطياف قوس قزح.
رسم بياني يوضح مواقع المجرات وانزياحها الأحمر (Credit: SCIENCE: NASA، ESA، CSA، Rolf A. Jansen (ASU)، Jake Summers (ASU)، Rosalia O’Brien (ASU)، Rogier Windhorst (ASU)، Aaron Robotham (UWA)، Anton M. Koekemoer (STScI)، Christopher Willmer (University of Arizona)، JWST PEARLS Team IMAGE PROCESSING: Rolf A. Jansen (ASU)، Alyssa Pagan (STScI)
كان العلماء قادرين على تحديد عمر ومسافة المجرات البعيدة من خلال ملاحظة مدى تحول الأنماط في الأطياف من مواقعها المتوقعة بسبب الانزياح الأحمر.
باستخدام هذه التقنية ، اكتشف العلماء أربع مجرات قديمة بشكل هائل مخبأة في بيانات JWST ، يعتقد أنها تشكلت بعد 300 مليون سنة فقط من خلق الكون خلال الانفجار العظيم. وهذا يجعلها أصغر بـ 100 مليون سنة من أقدم مجرة اكتشفها تلسكوب هابل الفضائي.
هذا يعني أن الضوء الذي اكتشفه JWST ترك مصدره منذ حوالي 13.4 مليار سنة ، في وقت كان الكون فيه 2٪ فقط من عمره الحالي. سيجعلها العمر القياسي للمجرات لا تقدر بثمن بالنسبة للعلماء الذين يحاولون الكشف عن الأسرار التطورية للكون المبكر.
أوضح عالم الفلك ساندرو تاكيلا من جامعة كامبريدج ، المؤلف المشارك لدراسة تصف النتائج (عبر جامعة أريزونا). “تمامًا كما هو الحال مع البشر ، يعتمد الكثير مما يحدث لاحقًا على تأثير تلك الأجيال المبكرة من النجوم.”
“الكثير من الأسئلة حول المجرات كانت تنتظر فرصة ويب التحويلية ، ويسعدنا أن نكون قادرين على لعب دور في سرد هذه القصة.”
التزم بـ IGN للبقاء على اطلاع بأكبر وأغرب التطورات العلمية.
رصيد الصورة: شركة نورثروب جرومان.
أنتوني مساهم مستقل يغطي أخبار العلوم والألعاب لـ IGN. لديه أكثر من ثماني سنوات من الخبرة في تغطية التطورات الرائدة في مجالات علمية متعددة وليس لديه على الإطلاق وقت للخداع. لمتابعته عبر TwitterBeardConGamer
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”