03:50 م
الثلاثاء 14 نوفمبر 2023
حقق تلسكوب جيمس ويب الفضائي، اختراقا جديدا، إذ رصد المجرتين الثانية والرابعة الأكثر بعدا على الإطلاق بواسطة ما يسمى تقنية عين النسر، وقال باحثون إن الصور الجديدة تدعم التصورات العلمية عن تكوين المجرات كما وصفتها نظرية الانفجار الكبير.
تحقق هذا الإنجاز بفضل مساعدة من عدسة جاذبية ضخمة على شكل العنقود المجري المعروف باسم أبيل 2744، والملقب بمجموعة باندورا، على بعد حوالي 3.5 مليار سنة ضوئية منا. تعمل الجاذبية الهائلة للعنقود على تشويه نسيج الزمكان ذاته بما يكفي لتضخيم ضوء المجرات البعيدة.
باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي للبحث عن المجرات المبكرة، اكتشفت بينجي وانج من كلية إيبرلي للعلوم بولاية بنسلفانيا اثنتين من المجرات ذات الانزياح الأحمر.
الانزياح الأحمر الكوني هو تمدد الأطوال الموجية للضوء، الناجم عن التوسع المستمر للكون. كلما كانت المجرة أبعد، كلما توسع الكون أثناء انتقال ضوء تلك المجرة عبر الفضاء للوصول إلينا، وبالتالي، كلما امتدت الأطوال الموجية لذلك الضوء.
وعندما تتمدد الأطوال الموجية بهذه الطريقة، فإنها تنتقل من الأطوال الموجية الضيقة إلى الأطوال الموجية الأكثر احمرارًا، وفي النهاية تقع في منطقة الأشعة تحت الحمراء غير المرئية من الطيف الكهرومغناطيسي.
المجرات التي كانت موجودة قبل ما بين 300 إلى 400 مليون سنة فقط بعد الانفجار الكبير، امتد ضوؤها إلى أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء التي لا يمكن للبشر رؤيتها، ولكن يمكن بالفعل اكتشافها بواسطة كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) في تلسكوب جيمس ويب الفضائي (NIRCam) وكاميرات الأشعة تحت الحمراء القريبة. مطياف الأشعة تحت الحمراء (NIRSPec).
تمكنت وانج وفريقها من التعرف على الصور المُلتقطة بالعدسات لمجرتين عاليتي الانزياح نحو الأحمر. إحداها، تسمى UNCOVER-z13 ولها انزياح أحمر قدره 13.079، ما يؤكد أنها ثاني أبعد مجرة معروفة. (أبعد مجرة مؤكدة هي JADES-GS-z13-0، والتي اكتشفها تلسكوب جيمس ويب الفضائي أيضًا في عام 2022 ولها انزياح أحمر قدره 13.2.) ويرجح أن UNCOVER-z13 كانت موجودة بعد 330 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير.
المجرة الأخرى المكتشفة مؤخرًا، UNCOVER-z12، لديها انزياح أحمر قدره 12.393، ما يضعها في المركز الرابع في قائمة المجرات الأكثر بعدًا على الإطلاق، بعد 350 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير.
وقالت وانج في بيان: “المجرات المكتشفة سابقا على هذه المسافات… تظهر كنقطة في صورنا”. “ولكن يبدو أن أحدهما ممدود، مثل حبة الفول السوداني تقريبًا، والآخر يشبه الكرة الرقيقة”، وفقا لموقع لايف ساينس.
هذه المجرات هائلة الحجم، حيث تحتوي UNCOVER-z12 على قرص حافة يبلغ عرضه حوالي 2000 سنة ضوئية، وهو أكبر بست مرات من المجرات الأخرى التي شوهدت في هذا العصر.
كلا العالمين المكتشفين حديثًا لهما خصائص عامة تدعم بقوة نموذج الانفجار الكبير. يصف هذا النموذج كيف بدأت المجرات حياتها صغيرة في أعقاب نشوء الكون، قبل أن تنمو بسرعة من خلال عمليات الاندماج مع المجرات الأخرى والسحب الغازية. وهذا النمو، بدوره، حفز المزيد من تكوين النجوم، ما أدى في النهاية إلى زيادة وفرة وتنوع العناصر الموجودة داخل المجرات الشابة، وإدخال مواد أثقل من الهيدروجين والهيليوم إليها.