بواسطة ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – حدد العلماء الذين يستخدمون تلسكوب جيمس ويب للفضاء مجرة قديمة وبعيدة توفر دليلًا على أن فترة انتقالية مهمة أخرجت الكون المبكر من “العصور المظلمة” في وقت أقرب مما كان يعتقد سابقًا.
وقال الباحثون إن Webb ، الذي من خلال النظر عبر مسافات كونية شاسعة يبحث عن طريق العودة في الوقت المناسب ، لاحظت المجرة التي تسمى Jades-GS-Z13-1 لأنها كانت موجودة بعد حوالي 330 مليون عام من حدث Big Bang الذي بدأ الكون قبل حوالي 13.8 مليار سنة.
عن طريق المقارنة ، يبلغ عمر الأرض حوالي 4.5 مليار سنة.
يُعتقد أن الكون قد شهد توسعًا سريعًا وأسيًا في جزء من الثانية بعد الانفجار الكبير. بعد أن تهدأ بما فيه الكفاية ، كانت هناك فترة تسمى العصور المظلمة الكونية عندما كان عالم الرضيع مغلفًا في ضباب كثيف من غاز الهيدروجين في حالة محايدة كهربائيًا.
ما تلا ذلك كان وقتًا يسمى عصر إعادة التأين عندما بدأ الكون لأول مرة في التألق. حصل Webb على أدلة على أن Jades-GS-Z13-1 ، واحدة من أقدم المجرات المعروفة ، قد انتقلت إلى هذه الحقبة.
وقال عالم الفيزياء الفلكية جوريس ويستوك من مركز الدراسة في مجلة الطبيعة: “في Jades-GS-Z13-1 ، أكدت Webb واحدة من أكثر المجرات البعيدة المعروفة حتى الآن”.
وقال ويتستوك: “على عكس أي مجرة أخرى بعيدة بالمثل ، فإنه يظهر توقيعًا واضحًا للغاية ومشعرًا يشير إلى أن المجرة تحتوي على مصدر قوي بشكل ملحوظ للإشعاع فوق البنفسجي النشط وجعل بداية مبكرة بشكل غير متوقع لإعادة التأين”.
يسمى الوقت الذي تسمى فيه النجوم الأولى للكون ، والثقوب والمجرات السوداء والمجرات Cosmic Dawn. كما تشكلت ، فإن الإشعاع الأشعة فوق البنفسجية التي انبعث عنها كيميائيا غيرت غاز الهيدروجين المحايد في عملية تسمى إعادة التأين وسمحت للأشعة فوق البنفسجية للهروب ، بشكل فعال “تشغيل الأضواء” في الكون.
“الكون ، بعد الانفجار الكبير ، كان حساءًا من الهيدروجين والهيليوم والمواد المظلمة ، يبرد ببطء. في النهاية ، كان الكون في حالة كان من غير المعتاد تمامًا الإشعاع فوق البنفسجي النشط. المرصد.
“لكن عندما بدأت النجوم والمجرات الأولى في التكلفة من هذا الغاز الكون المبكر ، بدأ الإشعاع فوق البنفسجي من النجوم الشباب ومن نمو الثقوب السوداء الفائقة النمو في إخراج الإلكترونات من هذه الذرات الهيدروجين المحايدة. وعلى مدار مئات الملايين من السنين ، انتقل الكون من أن يكون الكون من الإضاءة فوق البنفسجية إلى الشفافة إلى الأشعة فوق البنفسجية.
وقال الباحثون إن الضوء الذي اكتشفه ويب في هذه المجرة ربما يكون من تكوين نجوم قوي في نواة المجرة ، ووجود ثقب أسود فائق الفائق في قلب المجرة يستهلك بعنف المواد المحيطة أو مزيج من هذين العاملين.
يقيس هذا المجرة حوالي 230 سنة ضوئية ، وأصغر عدة مئات من المرات من درب التبانة. العام الضوئي هو مسافة الضوء في السنة ، 5.9 تريليون ميل (9.5 تريليون كيلومتر).
بدأت Webb ، التي أطلقتها ناسا في عام 2022 وأصبحت تعمل في عام 2023 ، في توفير فهم أعمق للكون المبكر. لقد رصدت أربع مجرات فقط التي يعود تاريخها إلى هذا المجال قليلاً ، بما في ذلك حامل السجل الحالي الذي لوحظ في 294 مليون عام بعد الانفجار الكبير. لم تعرض تلك المجرات أدلة على إعادة التأين.
أذهل الباحثون لتجد أن Jades-GS-Z13-1 أظهرت مثل هذا الأدلة-في شكل فقاعة كبيرة من الهيدروجين المؤين المحيط به-لأنه كان يعتقد أن إعادة التأين قد بدأت بعد ملايين السنين.
وقال ويستوك: “لقد أثبتت العديد من القياسات المستقلة بحزم أن إعادة التأين لم تكتمل بالكامل حتى كان عمر الكون حوالي مليار سنة – بعد 700 مليون عام من هذه المجرة – وضع هذه المجرة في ما هو على الأرجح بداية عصر إعادة التأين. عندما بدأت بالضبط واحدة من الأسئلة الكبرى في علم الكونيات”.
(شارك في تقارير ويل دونهام ، تحرير روزالبا أوبراين)