مفاجأة جيمس ويب.. صورة جديدة تنسف نظرياتنا عن
رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي 5 مجموعات كروية أولية - أسراب من ملايين النجوم المرتبطة ببعضها البعض بواسطة الجاذبية - داخل قوس الأحجار الكريمة الكونية، وهي مجرة تشكلت بعد 460 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير.
حصل قوس الجواهر الكونية على اسمه من مظهره: عند رؤيتها من نظامنا الشمسي، تبدو المجرة المرصعة بالنجوم وكأنها هلال رقيق بسبب تأثير الجاذبية القوي للمجرة الأمامية، ما يؤدي إلى تضخيم وتشويه مظهر المجرة البعيدة.
المجرة هي المنطقة الأكثر ضخامة التي شوهدت في أول 500 مليون سنة من كوننا، ما يمنح علماء الفلك نافذة غير مسبوقة على كيفية نحت تحركات النجوم الأولى للمجرات أثناء الفجر الكوني، وفقا لمجلة لايف ساينس.
الفجر الكوني هو الوقت الذي يشمل المليار سنة الأولى من عمر الكون. بعد ما يقرب من 400 مليون سنة من الانفجار الكبير، بدأ عصر إعادة التأين، حيث قام الضوء الصادر من النجوم الناشئة بتجريد الهيدروجين من إلكتروناته، ما أدى إلى إعادة تشكيل جذرية لهياكل المجرات.
وقالت أنجيلا أدامو، المؤلفة الأولى للدراسة، وعالمة الفلك في جامعة ستوكهولم، لموقع Live Science: "الكون المبكر ليس كما توقعنا.. المجرات أكثر سطوعًا، وتشكل النجوم بسرعة فائقة، وتفعل ذلك في مجموعات نجمية ضخمة وكثيفة. نحن نبني فهمًا جديدًا لكيفية تشكل المجرات المبكرة".
ونشر الباحثون نتائجهم في 24 يونيو في مجلة Nature.
عندما تتشكل النجوم، فإنها تقذف المواد على شكل رياح ونفثات من البلازما المتأينة - وهي عملية تعرف باسم ردود الفعل النجمية.
وقالت أدامو: "لتشكيل هذه العناقيد النجمية الخمس، كان على هذه المجرة الصغيرة أن تفعل ذلك بكفاءة عالية جدًا.. يجب أن تكون ردود الفعل النجمية هائلة".
اكتشف العلماء قوس الجواهر الكونية في عام 2018 باستخدام تلسكوب هابل الفضائي. عادةً ما تبعث المجرات في مثل هذا الوقت المبكر ضوءًا خافتًا جدًا بحيث لا يمكن اكتشافه بواسطة التلسكوبات. لكن ظاهرة تسمى عدسة الجاذبية يمكن أن تساعد علماء الفلك على رؤيتها.
وكما أوضح أينشتاين في نظريته النسبية العامة، فإن الجاذبية هي انحناء وتشويه الزمكان في وجود المادة والطاقة. وهذا الفضاء المنحني بدوره يضع القواعد لكيفية تحرك الطاقة والمادة.
وهذا يعني أنه على الرغم من أن الضوء ينتقل في خط مستقيم، إلا أنه يمكن أن ينحني ويتضخم بسبب وجود الجاذبية. في هذه الحالة، تقع المجرة SPT-CL J0615-5746 بين قوس الجواهر الكونية ونظامنا الشمسي، ما يؤدي إلى ثني وتضخيم ضوء المجرة المبكرة حتى يمكن مشاهدته بواسطة التلسكوبات.
من خلال توجيه تلسكوب جيمس ويب الفضائي إلى هذه المنطقة من الفضاء المنحني، لاحظ علماء الفلك قوس الأحجار الكريمة الكونية بتفاصيل غير مسبوقة، ما أدى إلى حل العناقيد الكروية الخمس الموجودة بداخلها. ووجدوا أن العناقيد كانت كثيفة بشكل لا يصدق، حيث كانت أكثر كثافة بثلاث مرات تقريبًا من مناطق تكوين النجوم التي تم رصدها بالقرب من الأرض.
وأضافت: "من حيث المبدأ، أتوقع أن يتم تكوين النجوم بطريقة عنقودية حتى في المجرات البدائية تمامًا". "ولكن لتشكيل مجموعات كروية أولية ضخمة، تحتاج المجرة المضيفة إلى أن تكون قادرة على تكوين كتلة كافية من الغاز والاحتفاظ بها. لذلك، يعتمد الأمر كله على مدى السرعة التي يمكن أن تنمو بها المجرات البدائية".