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 النجوم والغاز الذي يقطع قلبه مثل الشعر على لافتة ممنوع التدخين. ال درب التبانةأيضا المجرة الحلزونية، الرياضة أ شريط مماثل. يشتبه العلماء في أن شريط درب التبانة يدور بشكل أسطواني، مثل المرحاض حامل لفة فهو يعمل أثناء قيامك بفرد ورق التواليت، وتوجيه الغاز إلى مركز المجرة وتحفيز تكوين 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 وصلت إلى مرحلة النضج الكامل – ربما تلك التي كانت في منتصف الطريق تطور الكون. في الواقع، تلسكوب هابل الفضائيالملاحظات السابقة لمورفولوجيات المجرة هو مبين استضاف الكون المبكر عددًا قليلاً جدًا من المجرات المحظورة.
ومع ذلك، فإن المعرفة الجديدة التي تم جمعها من البيانات بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، استنتج أنه قد لا يكون صحيحًا بالضرورة أن اللوالب المحظورة تتجول في الفضاء لفترة طويلة. ويكشف اكتشاف المجرة الحلزونية سيرس-2112 أن المجرات المشابهة لمجرتنا كانت موجودة بالفعل قبل 11.7 مليار سنة، “عندما كان للكون 15% فقط من حياته”. لوكا قسطنطينقال عالم فيزياء فلكية في مركز الأحياء الفلكية في مدريد والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة لموقع Space.com.
متعلق ب: يسافر تلسكوب جيمس ويب الفضائي مليارات السنين من خلال تصور ثلاثي الأبعاد مذهل (فيديو)
يستطيع تلسكوب جيمس ويب الفضائي جمع ضوء أكثر بستة أضعاف من تلسكوب هابل، مما يسمح برؤية ميزات أكثر تفصيلاً للمجرات البعيدة. تم رصد Ceers-2112 عند نقطة الانزياح الأحمر 3، عندما كان عمر الكون 2100 مليون سنة. وقال كوستانتين إن هذا يعني في الأساس أن الأمر استغرق 11.7 مليار سنة حتى يصل الضوء من المجرة إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي. يعد هذا اكتشافًا مفاجئًا، حيث تُرى قضبان المجرة في حوالي ثلثي جميع الكواكب المجرات الحلزونيةلكن يُعتقد أن العصي ظهرت بعد حوالي 4 مليارات سنة من الولادة الكون.
إن دراسة الأشكال التفصيلية للمجرات البعيدة “أمر ضروري لفهم تاريخها، وفتح الباب أمام سيناريوهات جديدة حولها”. تشكيل المجرات 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، ويجب أن تكون قد 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، إن وجد.”
علاوة على ذلك، فإن مثل هذه الدراسات تشكل أيضًا فهمنا لهذا الدور المادة السوداء لعبت في الكون المبكر.
يعتقد علماء الفلك 85% من كل المادة في الكون هي المادة المظلمة، وهي مادة غامضة لا يمكن الوصول إليها عن طريق الأرصاد 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 المجرة، على الأقل في حالة سيرز-2112، كانت تهيمن عليه المادة العادية، وليس المادة العادية. المادة السوداء عندما كان عمر الكون حوالي ملياري سنة. وجدت الدراسة أن شكل المجرة يُظهر أن مساهمة المادة المظلمة في الشريط المجري ceers-2112 منخفضة للغاية وأن المادة العادية تهيمن بدلاً من ذلك.
قصص ذات الصلة:
— الثقوب السوداء الهائلة تؤدي إلى إعادة تدوير البشر بشكل فوضوي
— يكشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن مسافات ما يقرب من 200 مجرة في الفضاء السحيق
— قد يحل تلسكوب جيمس ويب الفضائي قريبًا أسرار قلب مجرة درب التبانة
وقالت الدراسة: “يؤكد هذا الاكتشاف أن تطور هذه المجرة كانت تهيمن عليه الباريونات – المادة العادية التي خلقنا منها – وليس المادة المظلمة، على الرغم من وفرتها، عندما كان الكون 15 في المائة فقط من عمره الفعلي”. -المؤلف جايرو أبرو، وهو باحث في جامعة لا لاغونا.
وقال كوستانتين: “إن تلسكوب جيمس ويب الفضائي، في عام واحد فقط من المراقبة، أحدث ثورة في فهمنا للكون المبكر”. “في السنوات الخمس إلى العشر القادمة، أخطط شخصيًا لمواصلة استخدام قدراته غير العادية، والتحقيق في البنية التفصيلية للمجرات الأولى المجمعة في الكون.”
ويرد وصف هذا البحث في ورق نُشرت يوم الأربعاء (8 نوفمبر) في مجلة Nature.