كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا عن أبعد المجرات التي تم اكتشافها على الإطلاق ، والتي يعود تاريخ بعضها إلى 300 مليون سنة فقط بعد إنشاء الكون في الانفجار العظيم – وهو الوقت الذي كان فيه الكون يبلغ 2٪ فقط من عمره الحالي.
تم العثور على المجرات البدائية من قبل فريق دولي من العلماء الذين كانوا مسؤولين عن تصميم اثنين من أحدث أدوات JWST. تم تكليف الأداة الأولى ، المعروفة باسم كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) ، بمراقبة بقعة صغيرة من سماء الليل في كوكبة Fornax.
على مدار 10 أيام ، لاحظ NIRCam الضوء المنبعث من مجموعة تضم ما يقرب من 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 – مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec).
تم تصميم NIRSpec لتجميع الضوء المنبعث من الأجرام السماوية ، وتقسيمه إلى الألوان المكونة له. هذه العملية تخلق رسومًا بيانية تشبه قوس قزح تسمى الأطياف. يمكن لعلماء الفلك تحليل أطياف المجرة لاكتشاف كل شيء من تكوينها العنصري ، إلى عدد النجوم الموجودة داخلها ، وحتى بعدها عن الأرض.
يتم إجراء هذا الأخير عن طريق قياس ظاهرة تعرف باسم الانزياح الأحمر. قد يستغرق الضوء المنبعث من المجرات البعيدة مليارات السنين للوصول إلى كوكبنا. خلال هذا الوقت ، تتمدد الأطوال الموجية لهذا الضوء وتصبح أطول ، وتتحرك ببطء إلى الجزء “الأحمر” من طيف الضوء.
عندما ينتقل الضوء باتجاه الأرض من مصدره ، فإنه سيمر حتمًا عبر سحب شاسعة من الغبار والغاز بين النجوم. من المعروف أن هذه السحب جيدة في امتصاص أطوال موجية معينة من الضوء ، بينما تسمح للآخرين بالمرور دون عوائق نسبيًا. يخلق هذا التداخل نمطًا مميزًا في أطياف قوس قزح.
رسم 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. معالجة الصور: Rolf A. Jansen (ASU)، Alyssa Pagan (STScI))
تمكن العلماء من معرفة عمر وبُعد المجرات البعيدة من خلال ملاحظة مدى تحول الأنماط في الأطياف عن مواقعها المتوقعة نتيجة للانزياح الأحمر.
باستخدام هذه التقنية ، اكتشف العلماء أربع مجرات قديمة بشكل هائل تكمن في بيانات JWST ، والتي يُعتقد أنها تشكلت بعد 300 مليون سنة فقط من إنشاء الكون في 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 فيه الكون 2٪ فقط من عمره الحالي. إن عمر المجرات الذي يحطم الرقم القياسي سيجعلها لا تقدر بثمن بالنسبة للعلماء الذين يحاولون الكشف عن الأسرار التطورية للكون المبكر.
أوضح عالِم الفلك ساندرو تاكيلا من جامعة كامبريدج الذي شارك في تأليف دراسة تصف النتائج: “من الصعب فهم المجرات دون فهم الفترات الأولية لتطورها. جامعة أريزونا). “كما هو الحال مع البشر ، يعتمد الكثير مما يحدث لاحقًا على تأثير هذه الأجيال المبكرة من النجوم.”
“الكثير من الأسئلة حول المجرات كانت تنتظر الفرصة التحويلية لـ Webb ، ويسعدنا أن نكون قادرين على لعب دور في الكشف عن هذه القصة.”
التزم بـ IGN للبقاء على اطلاع دائم بأحدث وأغرب التطورات في عالم العلوم.
حقوق الصورة: نورثروب جرومان.
أنتوني مساهم مستقل يغطي أخبار العلوم وألعاب الفيديو لـ IGN. لديه أكثر من ثماني سنوات من الخبرة في تغطية التطورات العاجلة في مجالات علمية متعددة ولا يوجد وقت على الإطلاق لخداعك. لمتابعته عبر TwitterBeardConGamer
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
