مرصد جيمس ويب يكتشف 300 جرم سماوي تخالف نظريات الفيزياء

حفظ

This new Picture of the Month from the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope features an astounding number of galaxies. The objects in this frame span an incredible range of distances, from stars within our own Milky Way, marked by diffraction spikes, to galaxies billions of light-years away.  The star of this image is a group of galaxies, the largest concentration of which can be found just below the centre of this image. These galaxies glow with white-gold light. We see this galaxy group as it appeared when the Universe was 6.5 billion years old, a little less than half the Universe’s current age. More than half of the galaxies in our Universe belong to galaxy groups like the one pictured here. Studying galaxy groups is critical for understanding how individual galaxies link up to form galaxy clusters, the largest gravitationally bound structures in the Universe. Belonging to a galaxy group can also alter the course of a galaxy’s evolution through mergers and gravitational interactions. The galaxy group pictured here is the most massive group in what’s called the COSMOS-Web field. COSMOS stands for Cosmic Evolution Survey. This survey has enlisted several telescopes, including Webb, the NASA/ESA Hubble Space Telescope, and ESA’s XMM-Newton space observatory to gaze deeply at a single patch of sky.  COSMOS-Web aims to understand how massive structures like galaxy clusters came to be. Webb’s infrared capabilities and sensitive instruments have pushed the search for galaxy groups farther back into cosmic history, revealing galaxy groups as far back as when the Universe was only 1.9 billion years old — just 14% of its current age. This image combines infrared data from Webb’s Near-InfraRed Camera (NIRCam) instrument with further infrared observations from the Hubble Space Telescope. The X-ray data, shown in purple, highlights the presence of hot gas concentrated within the X-ray galaxy group. These X-ray data come from ESA’s XMM-Newton space observ
المجرات الأولى يُفترض أن تكون صغيرة وخافتة (ناسا)

استخدم فريق من جامعة ميزوري الأميركية صور الأشعة تحت الحمراء من مرصد "جيمس ويب" الفضائي، محدّدا نحو 300 جرم شديد السطوع باعتبارها مرشّحات لمجرات مبكرة جدا.

إن تأكدت نسبة معتبرة من هذه الأجرام، فقد يحتاج الفيزيائيون إلى إعادة ضبط نظرياتهم عن سرعة تشكل المجرات بعد الانفجار العظيم، إذ يُعتقد أن هذه المجرة نشأت قبل نحو 300 مليون سنة من الانفجار العظيم، وهي فترة أقصر بكثير من أن تكفي لبناء مجرات كاملة مشرقة.

جانب من الأجرام التي حددها العلماء (جامعة ميزوري)
جانب من الأجرام التي حددها العلماء (جامعة ميزوري)

المجرات الأولى

فالمجرّات الأولى يُفترَض أن تكون صغيرة وخافتة لأن تكاثر النجوم وبناء الكتلة يستغرق وقتًا، ومن ثم فوجود مجرات لامعة إلى حد كبير بكثرة، قد يعني كفاءة أعلى في تشكل النجوم مما تفترضه النظريات الحالية.

ويقول هاوجينج يان، أستاذ علم الفلك في كلية الآداب والعلوم بجامعة ميزوري والمؤلف المشارك في الدراسة: "هذه الأجرام الغامضة مرشحة لتكون مجرات في بدايات الكون، ما يعني أنها قد تكون مجرات مبكرة جدًا"، حسب تصريح حصلت الجزيرة نت على نسخة منه.

ويضيف: "إذا اتضح أن بعض هذه الأجرام هو ما نعتقده، فإن اكتشافنا قد يتحدى الأفكار السائدة حول كيفية تشكل المجرات في بدايات الكون- وهي الفترة التي بدأت فيها النجوم والمجرات الأولى بالتشكّل".

The James Webb Space Telescope could soon send information about the atmospheres of planets in the TRAPPIST-1 system. (NASA-GSFC/Adriana M. Gutierrez)
يتمكن جيمس ويب من رصد الكون البعيد بعناية (ناسا)

فيزياء جديدة

وحسب الدراسة، التي نشرها الباحثون في دورية "ذي أستروفيزكال جورنال" يوم 31 أغسطس/آب المنصرم، انطلق الباحثون من صور جيمس ويب العميقة عبر كاميرتي "نيركام" التي تلتقط صورا في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة و"ميري" التي تلتقط صورا في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.

بعد ذلك، كانت التقنية الأساسية هي طريقة "الاختفاء"، إذ يظهر الجرم في المرشّحات الحمراء، لكنه يختفي في الزرقاء، بسبب ما يسمّى انقطاع لايمان، هذه البصمة ترفع احتمالية أن يكون الجرم شديد البُعد وزمنه قريبًا من فجر الكون.

إعلان

حاليا، يوجد جرم واحد مؤكَّد طيفيًا ضمن العينة على أنه مجرّة مبكرة فعلًا، وهو ما يكشف عن احتمالات كبيرة نسبيا بوجود مجرات أخرى، لكن هناك حاجة إلى مزيد من التأكيدات.

إن ثبت وجود نسبة معتبرة من هذه الأجسام في أزمنة مبكرة جدًا، فذلك يلمّح إلى واحد من احتمالين: فإما أن هناك انحيازات رصدية يغفلها العلماء، أو أن هناك فيزياء مفقودة في وصف العلماء لولادة المجرّات.


إعلان