يمكن أن يتحسن فهمنا لكيفية تشكل المجرات وطبيعة المادة المظلمة بشكل جذري بعد عمليات رصد جديدة لمجموعات المجرات الأكبر من الحياة. درب التبانة لا ينبغي أن يكون هناك منذ 11 مليار سنة مضت.
تم نشر ورقة طبيعة يصف النتائج باستخدام بيانات جديدة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). مجرة ضخمة في بداية الكون – تم رصدها قبل 11.5 مليار سنة (انزياح كوني نحو الأحمر 3.2) – تشكلت مجموعة من النجوم القديمة جدًا قبل ذلك بكثير – منذ 1.5 مليار سنة (حوالي 11 انزياح أحمر). تعمل الملاحظة على تحسين النمذجة الحالية لأن المادة المظلمة لا تتراكم بتركيزات كافية لتكوينها.
قاد البروفيسور المتميز كارل جلاسبروك من جامعة سوينبورن للتكنولوجيا الدراسة وقاد الفريق الدولي الذي استخدم تلسكوب جيمس ويب الفضائي للرصد الطيفي لهذه المجرة الهائلة الهادئة.
“لقد كنا نطارد هذه المجرة بالتحديد لمدة سبع سنوات، وراقبناها لساعات باستخدام تلسكوبين كبيرين على الأرض لمعرفة عمرها. لكنها كانت حمراء وباهتة للغاية لدرجة أننا لم نتمكن من قياسها. وفي النهاية، تمكنا من ذلك.” سيكون علينا الذهاب إلى الأرض واستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي للتأكد من طبيعته.
تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا هو خليفة تلسكوب هابل الفضائي، وهو أقوى مرصد علمي يعمل بالأشعة تحت الحمراء تم إرساله إلى الفضاء على الإطلاق. ومن مداره على بعد مليون ميل تقريبًا من الأرض، يدرس ويب بعضًا من أبعد الأجسام في الكون. الائتمان: ناسا
يعد تكوين المجرات نموذجًا أساسيًا تدعمه الفيزياء الفلكية الحديثة ويتنبأ بانخفاض قوي في عدد المجرات الضخمة في الكون المبكر. المجرات الأكثر ضخامة تكون مرئية الآن بعد مليار إلى ملياري سنة. .الانفجار العظيم وهذا يتحدى النماذج النظرية السابقة.
البروفيسور الشهير جلازبروك، د. ثيميا ناناياكارا، د. لاليتوادي كاوينوانيتشاكيج، د. كولين جاكوبس، د. عمل هاري شيتندن مع كبار الباحثين من جميع أنحاء العالم، بما في ذلك الأستاذ المشارك غلين جي كاكبرزاك والأستاذ المساعد الفائق في مركز Icombursics. .
“لقد كان هذا جهدًا جماعيًا إلى حد كبير، بدءًا من مسوحات السماء بالأشعة تحت الحمراء التي بدأناها في عام 2010 والتي أدت إلى تحديد هذه المجرة على أنها غير عادية، إلى كيك وساعاتنا العديدة”. تلسكوب كبير جداً حتى العام الماضي، حاولنا معرفة كيفية معالجة بيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي وتحليل هذا الطيف، لكننا فشلنا في تأكيد ذلك.
تقول الدكتورة ثيميا ناناياكارا، التي قادت التحليل الطيفي لبيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي: “إننا نتجاوز الآن ما كان ممكنًا لتأكيد أقدم الوحوش الصامتة الضخمة في أعماق الكون”.
“هذا يدفع حدود فهمنا الحالي لكيفية تشكل المجرات وتطورها. والسؤال الرئيسي الآن هو كيف تتشكل بهذه السرعة في الكون وما هي الآليات الغامضة التي تمنعها من تشكيل النجوم فجأة بينما يفعل ذلك بقية الكون.”
الأستاذة المشاركة كلوديا لاغوس من فرع أستراليا الغربية للمركز الدولي لأبحاث علم الفلك الراديوي (إيكرار) كان مهما في تطوير نموذج نظري لتطور تركيزات المادة المظلمة للدراسة.
ويقول: “يتم تحديد تكوين المجرة من خلال كيفية تراكم المادة المظلمة”. “إن وجود هذه المجرات الضخمة في وقت مبكر جدًا من الكون يشكل تحديات كبيرة لنموذجنا الكوني القياسي. لأننا لا نعتقد أنه كان هناك وقت لتكوين هياكل المادة المظلمة الضخمة التي تستضيف هذه المجرات الضخمة. إن فهم مدى شيوع هذه المجرات، و ما مدى حقيقة هذه المجرات؟ هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات للمساعدة في الفهم
يعتقد البروفيسور الشهير جلازبروك أن هذا سيفتح أبوابًا جديدة لفهمنا لفيزياء المادة المظلمة.
“يعثر تلسكوب جيمس ويب الفضائي على دليل على التكوين المبكر للمجرات الضخمة. سجلت النتيجة رقما قياسيا جديدا لهذا الحدث. وعلى الرغم من أهميته الكبيرة، إلا أنه مجرد كائن واحد. لكننا نأمل في العثور على المزيد، وإذا فعلنا ذلك فسوف يعطل أفكارنا حول تكوين المجرات.
ملحوظة: كارل جليزيبروك ، ثميا ناناياكارا ، كورنتين شريبر ، كلوديا لاغوس ، لاليتوادي كاوينوانيك ، كولين جاكوبس ، هاري شيتندين ، غابرييل براممر ، غلين زيببر ، لاكفوبني ، كاكفوبني ، كاكفيب. Kacvobbebbe ، Kaclobbeni ، Karl Glazebrook. ، ز. سيميل مارسان، باسكال أ. أويش، كيسي بابوفيتش، ريا-سيلفيا ريموس، كيم-في إتش. تران، جيمس إسديل وأنجيل تشاندرو-غوميز، 14 فبراير 2024، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-024-07191-9
