بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي منذ أن بدأ تشغيله في عام 2022 عن العديد من المفاجآت حول ما كانت عليه الأمور في المراحل المبكرة من الكون. يمكننا الآن إضافة شيء آخر – ملاحظات عن مجرة كانت “ميتة” بالفعل عندما كان عمر الكون 5% فقط من عمره الحالي.
وقال العلماء يوم الأربعاء إن ويب رصد مجرة توقف فيها تكوين النجوم بالفعل قبل نحو 13.1 مليار سنة، أي بعد 700 مليون سنة من الانفجار الكبير الذي أدى إلى نشوء الكون. تم اكتشاف العديد من المجرات الميتة على مر السنين، ولكن هذا هو الأقدم بحوالي 500 مليون سنة.
في بعض النواحي، تشبه هذه المجرة ممثل هوليوود الراحل جيمس دين، المشهور بقصة حياته “عش سريعًا، مت شابًا”.
وقال عالم الفيزياء الفلكية توبياس لوزر من معهد كافلي لعلم الكونيات بجامعة كامبريدج، المؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت في مجلة نيتشر: “يبدو أن المجرة عاشت بسرعة وبشكل مكثف، ثم توقفت عن تكوين النجوم بسرعة كبيرة”.
وأضاف لوزر: “في مئات الملايين من السنين الأولى من تاريخه، كان الكون عنيفًا ونشطًا، مع وجود الكثير من الغاز حوله لتغذية تكوين النجوم في المجرات. وهذا يجعل هذا الاكتشاف محيرًا ومثيرًا للاهتمام بشكل خاص”.
هذه المجرة صغيرة نسبيًا، ربما تحتوي على 100 مليون إلى مليار نجم. وهذا من شأنه أن يضعها في جوار كتلة المجرة القزمة سحابة ماجلان الصغيرة الواقعة بالقرب من مجرتنا درب التبانة، على الرغم من أن تلك المجرة لا تزال تشكل نجومًا جديدة.
بعد أن تتوقف المجرة عن تكوين نجوم جديدة، تصبح أشبه بمقبرة النجوم.
“بمجرد انتهاء تكوين النجوم، تموت النجوم الموجودة ولا يتم استبدالها. ويحدث هذا بطريقة هرمية، بترتيب الوزن النجمي، لأن النجوم الأكثر ضخامة هي الأكثر سخونة والأكثر سطوعًا، ونتيجة لذلك، يكون لها أقصر عمر.” وقال فرانشيسكو ديوجينيو، عالم الفيزياء الفلكية في معهد كافلي والمؤلف المشارك في الدراسة.
وأضاف ديوجينيو: “مع موت النجوم الأكثر سخونة، يتغير لون المجرة من الأزرق – لون النجوم الساخنة – إلى الأصفر إلى الأحمر – لون النجوم الأقل كتلة”. “تعيش النجوم التي تعادل كتلة الشمس حوالي 10 مليارات سنة. وإذا توقفت هذه المجرة عن تكوين النجوم في الوقت الذي رصدناها فيها، فلن تبقى فيها نجوم شبيهة بالشمس اليوم. ومع ذلك، فإن النجوم الأقل كتلة بكثير من الشمس يمكن أن تكون تعيش لتريليونات السنين، لذا فإنها ستستمر في التألق لفترة طويلة بعد توقف تشكل النجوم.”
وتوصل الباحثون إلى أن هذه المجرة شهدت موجة من تشكل النجوم امتدت من 30 إلى 90 مليون سنة، ثم توقفت فجأة. إنهم يحاولون معرفة السبب.
وقالوا إن ذلك قد يكون بسبب عمل ثقب أسود هائل في مركز المجرة أو ظاهرة تسمى “الارتجاع” – انفجارات الطاقة من النجوم المتكونة حديثًا – والتي دفعت الغاز اللازم لتشكيل نجوم جديدة خارج المجرة.
وقال لوزر: “بدلاً من ذلك، يمكن استهلاك الغاز بسرعة كبيرة من خلال تكوين النجوم، دون أن يتم تجديده على الفور عن طريق الغاز الطازج من المناطق المحيطة بالمجرة، مما يؤدي إلى مجاعة المجرة”.
يستطيع ويب التابع لناسا النظر إلى مسافات أكبر، وبالتالي أبعد في الزمن، من سلفه تلسكوب هابل الفضائي. ومن بين الاكتشافات الأخرى، مكّن ويب علماء الفلك من رؤية أقدم المجرات المعروفة، والتي تبين أنها أكبر وأكثر وفرة مما كان متوقعا.
وفي الدراسة الجديدة، تمكن الباحثون من مراقبة المجرة الميتة في لحظة واحدة من الزمن. وقالوا إنه من الممكن أن يكون قد استأنف تشكل النجوم فيما بعد.
وقال ديوجينيو: “قد تخضع بعض المجرات لعملية تجديد، إذا تمكنت من العثور على غاز جديد لتحويله إلى نجوم جديدة”. “نحن لا نعرف المصير النهائي لهذه المجرة. وقد يعتمد هذا على الآلية التي تسببت في توقف تكوين النجوم.”
(تقرير بقلم ويل دونهام، تحرير روزالبا أوبراين)