شاهد ولي تريغز من EarthSky يتحدث عن الوحوش الحمراء، المجرات الضخمة في الكون المبكر.
- تلسكوب ويب الفضائي اكتشف ثلاثة وحوش حمراء. إنها مجرات ضخمة ومغبرة تشكلت خلال المليار سنة الأولى بعد الانفجار العظيم.
- هذه المجرات تتحدى النماذج الحالية لتكوين المجرات. إنها أكبر بكثير وتشكل النجوم بكفاءة أكبر بكثير مما كان متوقعاً.
- تقدم هذه الاكتشافات رؤى جديدة حول تطور الكون المبكر. هل تحتاج نماذجنا الحالية لتكوين المجرات إلى إعادة تفكير؟
كانت الوحوش الحمراء مجرات عملاقة في الكون المبكر
كان علماء الفلك يعتقدون أن المجرات في الكون المبكر لن تكون ضخمة جداً، لأن إنتاج النجوم كان قد بدأ للتو. ولكن تلسكوب ويب الفضائي اكتشف مؤخراً ثلاث “وحوش حمراء”، أو مجرات ضخمة مغبرة كانت موجودة خلال المليار سنة الأولى بعد الانفجار العظيم. وقد قال فريق دولي من العلماء في 13 نوفمبر 2024 إن هذه المجرات كانت قريبة في حجمها من مجرتنا درب التبانة. لذلك، ستحتاج نماذجنا الحالية لتشكيل المجرات إلى إعادة التفكير.
حاليًا، تنص النظرية الرائدة لتكوين المجرات على أنها تتشكل ببطء، داخل هالات من المادة المظلمة. كان العلماء يعتقدون أن الغاز المحاصر بواسطة هذه الهالات لم يكن فعالًا بشكل خاص في تشكيل النجوم، وفي النهاية، المجرات. ولكن بناءً على مدى ظهور هذه المجرات الضخمة في وقت مبكر، يجب أن تكون العملية أكثر كفاءة مما كان يُعتقد.
قال المؤلف المشارك ستين وايتس من جامعة باث [[LINK7]]:
إن العثور على ثلاثة من هذه الوحوش الضخمة ضمن العينة يمثل لغزًا مثيرًا. تميل العديد من العمليات في تطور المجرات إلى تقديم خطوة تحد من المعدل في مدى كفاءة الغاز في التحول إلى نجوم، ومع ذلك، يبدو أن هذه الوحوش الحمراء قد تمكنت بطريقة ما من تجاوز معظم هذه العوائق بسرعة.
<
نشرت الفريق نتائجهم في المجلة المراجعة من قبل الأقران Nature في 13 نوفمبر 2024.
كيف وجدوا الوحوش الحمراء؟
يتمتع تلسكوب ويب الفضائي برؤية الأشعة تحت الحمراء القوية التي تسمح للفلكيين بالتسلل عبر البيئات المغبرة وإلقاء نظرة على الكون المبكر. في نوفمبر 2022 وفبراير 2023، قام ويب بنظرات طويلة في عمق الفضاء خلال مسح الملاحظات الطيفية الكاملة لفترة إعادة التأين الأولى (FRESCO).
بينما تتناسب معظم المجرات في المسح مع النموذج الحالي لتشكيل المجرات، كانت هناك ثلاث مفاجآت: الوحوش الحمراء. هذه المجرات تشكل النجوم بكفاءة أكبر مرتين من غيرها. وبسبب احتوائها العالي على الغبار، تظهر باللون الأحمر، مما أكسبها اسمها. قال المؤلف المشارك ديفيد إلباز من مركز أبحاث باريس-ساكلاي:
لم يتم تحديد الخصائص الضخمة لهذه “الوحوش الحمراء” قبل تلسكوب JWST [تلسكوب جيمس ويب الفضائي]، حيث إنها غير مرئية بصريًا بسبب تشتت الغبار.
كان هدف FRESCO هو:
… تحليل منهجي لعينة كاملة من المجرات ذات خطوط الانبعاث خلال المليار سنة الأولى من التاريخ الكوني.
المجرات ذات خطوط الانبعاث هي تلك التي تحتوي على خطوط انبعاث قوية في طيفها. لذا فإن بعض الأطوال الموجية تظهر أكثر سطوعًا في هذه المجرات. ساعدت هذه الخطوط الساطعة علماء الفلك في تحديد المسافة بينها وبيننا. ثم، من خلال معرفة أطيافها ومسافاتها، تم قياس عدد النجوم الموجودة داخل المجرات.
قال المؤلف المشارك باسكال أويش من جامعة جنيف إن الطيفية مع ويب مكنت الفريق من:
تحديد ودراسة نمو المجرات على مر الزمن، والحصول على صورة أوضح لكيفية تراكم الكتلة النجمية على مدار التاريخ الكوني.
مزيد من الأبحاث في المستقبل
إن اكتشاف الوحوش الحمراء ليس انقلابًا كاملًا لما نفهمه عن تشكيل النجوم والمجرات في الكون المبكر. ولكنه يساهم في السؤال القائم حول كيف يمكن أن تكون هناك العديد من المجرات الضخمة قريبة جدًا من الانفجار العظيم.
قال المؤلف الرئيسي منغيوان شياو من جامعة جنيف [[LINK20]]:
إن نتائجنا تعيد تشكيل فهمنا لتكوين المجرات في الكون المبكر. تشير هذه النتائج إلى أن المجرات في الكون المبكر يمكن أن تشكل النجوم بكفاءة غير متوقعة. كلما درسنا هذه المجرات بعمق أكبر، ستقدم لنا رؤى جديدة حول الظروف التي شكلت أقدم عصور الكون. إن “الوحوش الحمراء” هي مجرد بداية لعصر جديد في استكشافنا للكون المبكر.
<
الخلاصة: كانت الوحوش الحمراء مجرات ضخمة في الكون المبكر. لم يتأكد علماء الفلك بعد من كيفية تحول هذه المجرات إلى هذا الحجم الكبير في وقت مبكر بعد الانفجار العظيم.
المصدر: التكوين المتسارع لمجرات فائقة الكتلة في المليار سنة الأولى