اكتشف علماء الفلك أبعد مثال لمجرة في الكون تشبه مجرتنا، درب التبانة.
عندما كان عمر الكون ملياري سنة فقط، يبدو أن المجرة الحلزونية المكتشفة حديثًا، ceers-2112، تحتوي على شريط من النجوم والغاز يقطع قلبه، مثل خط مائل على لافتة ممنوع التدخين. ال درب التبانة، أيضًا مجرة حلزونية، رياضية أ شريط مماثل. يشتبه العلماء في أن قضيب مجرة درب التبانة يدور بشكل أسطواني، مثل كرة المرحاض حامل لفة يفعل ذلك عندما تقوم بتفكيك ورق التواليت، مما يؤدي إلى توجيه الغاز إلى مركز المجرة وإثارة رشقات نارية من تشكل النجوم.
اعتقد علماء الفلك سابقًا أن هذا الهيكل المجري يمثل نهاية السنوات التكوينية للمجرة، لذلك كان من المتوقع رؤيته فقط في المجرات القديمة التي ربما تكون قد وصلت إلى مرحلة النضج الكامل – ربما تلك التي كانت موجودة في منتصف الطريق خلال الكون. تطور الكون. في الواقع، تلسكوب هابل الفضائيالملاحظات السابقة لمورفولوجيات المجرة هو مبين استضاف الكون المبكر عددًا قليلاً جدًا من المجرات المحظورة.
ومع ذلك، فإن النتائج الجديدة، المستمدة من البيانات التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، استنتج أنه قد لا يكون صحيحًا بالضرورة أن الحلزونات المحظورة كانت تجوب الكون لفترة طويلة. يكشف اكتشاف المجرة الحلزونية Ceers-2112 عن وجود مجرات تشبه مجرتنا منذ 11.7 مليار سنة، “عندما كان للكون 15% فقط من حياته”. لوكا كوستانتينوقال عالم الفيزياء الفلكية في مركز علم الأحياء الفلكي في مدريد والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة لموقع Space.com.
متعلق ب: تلسكوب جيمس ويب الفضائي يسافر عبر الزمن مليارات السنين في تصور مذهل ثلاثي الأبعاد (فيديو)
يمكن لـ JWST جمع ضوء أكثر بست مرات من تلسكوب هابل، مما يسمح برؤية ميزات أكثر تفصيلاً للمجرات البعيدة. وقد لوحظ Ceers-2112 في أ الانزياح الأحمر 3، عندما كان عمر الكون 2100 مليون سنة. وقال كوستانتين إن هذا يعني بشكل أساسي أن الضوء الصادر من المجرة استغرق 11.7 مليار سنة للوصول إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي. يعد هذا اكتشافًا مفاجئًا، حيث تُرى أشرطة المجرة في ثلثي جميع الكواكب تقريبًا المجرات الحلزونيةولكن يُعتقد أن القضبان ظهرت بعد حوالي 4 مليارات سنة من ميلاد الكون.
إن دراسة الأشكال التفصيلية للمجرات البعيدة “أمر ضروري لفهم تاريخها، مما يفتح الباب أمام سيناريوهات جديدة حولها”. تشكيل المجرة وقالت كريستينا كابيلو، المؤلفة المشاركة في الدراسة والباحثة في معهد الفيزياء في الجسيمات والكون في مدريد، في بيان لها:
وقال كوستانتين إن وجود الشريط في ceers-2112، على سبيل المثال، يتحدى النماذج النظرية الحالية التي تتنبأ بالظروف الفيزيائية للكون المبكر، والتي لا بد أنها منعت تكوين المجرات ذات الخطوط بشكل عام.
وقال لموقع Space.com: “إن التنبؤات النظرية من عمليات المحاكاة الكونية تكافح حقًا لإعادة إنتاج مثل هذه الأنظمة في تلك العصور”. “نحن الآن بحاجة إلى فهم العنصر المادي الرئيسي المفقود في نماذجنا – إذا كان هناك شيء مفقود.”
علاوة على ذلك، فإن مثل هذه الدراسات تعمل أيضًا على تشكيل فهمنا لهذا الدور المادة المظلمة لعبت في الكون المبكر.
يعتقد علماء الفلك 85% من كل المادة في الكون هي المادة المظلمة، وهي مادة غامضة بعيدة المنال عن عمليات الرصد التلسكوبية لأنها لا تتفاعل مع الضوء على الإطلاق. يُعتقد أن المادة المظلمة أثرت بشكل جذري على تطور المجرات وتكوين النجوم منذ 380 ألف سنة بعد الانفجار الكبير. ومع ذلك، تظهر نتائج الدراسة الجديدة أن تطور المجرات، على الأقل في حالة سيرس-2112، كانت تهيمن عليه المادة العادية وليس المادة العادية. المادة المظلمة عندما كان عمر الكون حوالي ملياري سنة. وجدت الدراسة أن مورفولوجيا المجرة تظهر أن مساهمة المادة المظلمة في الشريط المجري لـ Ceers-2112 منخفضة جدًا وتهيمن عليها المادة العادية بدلاً من ذلك.
قصص ذات الصلة:
– الثقوب السوداء الهائلة هي آكلة فوضوية كبيرة في إعادة التدوير
– يكشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن مسافات تقارب 200 مجرة في الفضاء السحيق
— يمكن لتلسكوب جيمس ويب الفضائي أن يحل قريبًا ألغاز قلب مجرة درب التبانة
وقالت الدراسة: “يؤكد هذا الاكتشاف أن تطور هذه المجرة كانت تهيمن عليه الباريونات – المادة العادية التي نتكون منها – وليس المادة المظلمة، على الرغم من وفرتها الزائدة، عندما كان عمر الكون 15 بالمائة فقط من عمره الفعلي”. مؤلف مشارك جايرو أبرو، وهو باحث في جامعة لا لاغونا.
وقال كوستانتين: “لقد أحدث تلسكوب جيمس ويب الفضائي، خلال عام واحد فقط من الملاحظات، ثورة في فهمنا للكون المبكر”. “في السنوات الخمس إلى العشر القادمة، أخطط شخصيا لمواصلة استغلال قدراتها غير العادية، والتحقيق في البنية التفصيلية للمجرات الأولى التي تم تجميعها في الكون.”
ويرد وصف هذا البحث في أ ورق نُشرت يوم الأربعاء (8 نوفمبر) في مجلة Nature.