يرصد تلسكوب ويب مجرات ضخمة بشكل مدهش من الكون المبكر

(سي إن إن) استخدم علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي للنظر إلى الوراء بالزمن إلى الأيام الأولى للكون – وقد اكتشفوا شيئًا غير متوقع.

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

قال المؤلف المشارك في الدراسة جويل ليجا ، الأستاذ المساعد في علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة ولاية بنسلفانيا ، في بيان: “هذه الأجسام أضخم بكثير مما توقعه أي شخص”. “توقعنا فقط العثور على مجرات صغيرة وشابة في هذه المرحلة من الزمن ، لكننا اكتشفنا مجرات ناضجة مثل مجراتنا في ما كان يُفهم 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 بشكل أساسي أن يرى الماضي حتى 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 للغاية من تاريخ الكون يقلب ما اعتقده الكثير منا أنه علم مستقر”. “لقد أطلقنا بشكل غير رسمي على هذه الكائنات اسم” محطم الكون “- وقد ظلوا على مستوى أسمائهم حتى الآن.”

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

قال ليجا: “نظرنا إلى الكون المبكر جدًا لأول مرة ولم يكن لدينا أي فكرة عما سنجده”. “اتضح أننا وجدنا شيئًا غير متوقع إلى درجة أنه يخلق في الواقع مشاكل للعلم. إنه يدعو الصورة الكاملة لتشكيل المجرات المبكر إلى التساؤل.”

استكشاف المجرات المبكرة

بدأ Leja وزملاؤه في تحليل بيانات Webb جنبًا إلى جنب مع أول صور عالية الدقة من التلسكوب، بمجرد إطلاق سراحهم في يوليو. ظهرت المجرات كنقاط كبيرة من الضوء ، وفوجئ الفريق برؤيتها – فوجئوا للغاية ، واعتقدوا أنهم ارتكبوا خطأ في تفسير البيانات.

قال ليجا: “عندما حصلنا على البيانات ، بدأ الجميع للتو في الغوص وظهرت هذه الأشياء الضخمة بسرعة كبيرة”. “بدأنا في عمل النمذجة وحاولنا اكتشاف ماهيتها ، لأنها كانت كبيرة جدًا ومشرقة. فكرتي الأولى كانت أننا ارتكبنا خطأً وسنجده ونمضي قدمًا في حياتنا. لكننا لم نقم بذلك بعد. تجد هذا الخطأ ، على الرغم من الكثير من المحاولات “.

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.

قال ليجا: “سيخبرنا الطيف على الفور ما إذا كانت هذه الأشياء حقيقية أم لا”. “سيُظهر لنا مدى كبرهم ، وكم هم بعيدون. المضحك هو أن لدينا كل هذه الأشياء التي نأمل أن نتعلمها من جيمس ويب وهذا لم يكن قريبًا من أعلى القائمة. لقد وجدنا شيئًا لم نفكر فيه أبدًا أن أسأل الكون – وقد حدث ذلك بطريقة أسرع مما كنت أتصور ، ولكن ها نحن ذا. “

من الممكن أيضًا أن تكون المجرات المحددة ببيانات Webb شيئًا آخر تمامًا.

وقال ليجا “هذه أول لمحة عن الوراء حتى الآن ، لذا من المهم أن نتفتح أذهاننا بشأن ما نراه”. “بينما تشير البيانات إلى أنها مجرات محتملة ، أعتقد أن هناك احتمالًا حقيقيًا أن بعضًا من هذه الأجسام يتحول إلى ثقوب سوداء فائقة الكتلة. وبغض النظر ، فإن مقدار الكتلة التي اكتشفناها يعني أن الكتلة المعروفة في النجوم في هذه الفترة من كوننا أكبر بما يصل إلى 100 مرة مما كنا نعتقد في السابق. حتى لو قمنا بتقطيع العينة إلى النصف ، فلا يزال هذا تغييرًا مذهلاً. “