مجرة دوارة قديمة تحطم الأرقام القياسية تتحدى نظريات التطور الكوني
مجرة دوارة قديمة تحطم الأرقام القياسية تتحدى نظريات التطور الكوني
لقد فاجأت المجرة القرصية الدوارة الأبعد والأقدم على الإطلاق علماء الفلك، وقد تتحدى نظرياتنا حول تطور المجرات. فهي لا تبدو موجودة في وقت مبكر جدًا من الكون بحيث لا يمكنها أن تدور بقوة فحسب، بل تُظهر المجرة أيضًا تلميحات لأذرع حلزونية تشبه المجرات "الحديثة" شديدة التطور مثل مجرتنا درب التبانة.
تظهر المجرة، التي أطلق عليها اسم REBELS-25، كما كانت بعد الانفجار العظيم بـ 700 مليون سنة فقط، في وقت توقع فيه علماء الفلك أن تكون المجرات صغيرة وفوضوية. وعلى قدر اسمها، تحدت هذه المجرة المتمردة هذا الاتجاه من خلال الظهور بشكل منظم وليس فوضويًا.
تم اكتشاف REBELS-25 بواسطة فريق من علماء الفلك باستخدام مرصد أتاكاما الكبير للمليمتر/تحت المليمتر (ALMA)، وهي شبكة مكونة من 66 تلسكوبًا راديويًا تقع في منطقة صحراء أتاكاما في شمال تشيلي.
وقالت جاكلين هودج، عالمة الفلك بجامعة ليدن في هولندا، في بيان: "وفقًا لفهمنا لتكوين المجرات، نتوقع أن تكون معظم المجرات المبكرة صغيرة وفوضوية المظهر".
ما هي المجرة؟
متمرد شاب أنيق
كان لدى المجرات الحديثة مثل مجرة درب التبانة في الكون الذي يبلغ عمره 13.8 مليار عام مليارات السنين لتطوير أشكال وخصائص مميزة، مثل الأذرع الحلزونية المذهلة.
في الكون المبكر، قبل أن يتاح هذا الوقت للتنظيم، يتوقع علماء الفلك رؤية مجرات فوضوية ومتكتلة. ومن المتوقع أن تكون هذه المجرات المبكرة قد طورت شكل المجرات المعاصرة على مدار مليارات السنين أثناء انخراطها في سلسلة من الاصطدامات والاندماجات، وتطورت خصائص مثل أشكال الأقراص والأذرع الحلزونية ببطء لا يصدق.
إن اكتشاف REBELS-25، عندما كان عمر الكون 5% فقط من عمره الحالي، يثير الشك حول هذا الإطار الزمني.
وقالت لوسي رولاند، قائدة فريق الدراسة من جامعة ليدن، في البيان نفسه: "إن رؤية مجرة بها مثل هذه التشابهات مع مجرتنا درب التبانة، والتي يهيمن عليها الدوران بشكل كبير، تتحدى فهمنا لمدى سرعة تطور المجرات في الكون المبكر إلى المجرات المنظمة في الكون اليوم".
عندما اكتشف علماء الفلك لأول مرة مجرة REBELS-25 باستخدام تلسكوب ALMA، كانت المجرة تعتبر بالفعل رائعة لأنها أظهرت علامات الدوران. ومع ذلك، لم يكن هذا التحقيق الأولي عالي الدقة بما يكفي لتأكيد أن هذه المجرة هي بالفعل أبعد مجرة تدور بقوة على الإطلاق.
ولكشف بنية وحركة هذه المجرة المبكرة بشكل أكثر دقة، واصل الفريق دراستها باستخدام مرصد ألما، ولكن هذه المرة بدقة أعلى. وقد أظهر ذلك تحرك الغاز في مجرة REBELS-25 نحو الأرض وبعيدًا عنها. وهذا ممكن بسبب ظاهرة تسمى الانزياح الأزرق والانزياح الأحمر.
عندما يتحرك مصدر ضوء نحو الأرض، يتم ضغط الطول الموجي لهذا الضوء. وهذا "يُزحزح" الضوء نحو "الطرف الأزرق" ذي الموجة القصيرة من الطيف الكهرومغناطيسي. وبالتالي، فإن مصدر الضوء الذي يتحرك نحونا "يُزحزح" نحو اللون الأزرق. وعلى الجانب الآخر من هذا، إذا تحرك مصدر ضوء بعيدًا عنا، فإن الطول الموجي للضوء الذي ينبعث منه يتمدد، مما يُزحزحه نحو "الطرف الأحمر" من الطيف الكهرومغناطيسي.
وأكدت الدراسة الجديدة أن مجرة REBELS-25 هي مجرة قياسية، وهي أقدم وأبعد مجرة تدور بقوة على الإطلاق.
وقال عضو الفريق رينسكي سميت، من جامعة ليفربول جون موريس في إنجلترا، في البيان نفسه: "إن ALMA هو التلسكوب الوحيد الموجود الذي يتمتع بالحساسية والدقة اللازمتين لتحقيق ذلك".
قصص ذات صلة:
يبدو أن REBELS-25 لديها مفاجآت أخرى لم يتم الكشف عنها بالكامل بعد. على سبيل المثال، يبدو أن المجرة المبكرة لها خصائص مماثلة لتلك الموجودة في مجرة درب التبانة التي يبلغ عمرها حوالي 13.6 مليار عام. وتشمل هذه الخصائص "شريطًا مركزيًا" ممدودًا من النجوم مع وجود تلميحات تشير إلى أنها قد تمتلك أذرعًا حلزونية. سيؤدي هذا إلى تحطيم REBELS-25 لرقم قياسي آخر باعتبارها المجرة الحلزونية الأبعد والأقدم التي تم رصدها على الإطلاق. حاملة الرقم القياسي الحالي هي Cheers-2112، التي رصدها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) عندما كان عمر الكون حوالي 2.1 مليار عام.
واختتم رولاند حديثه قائلاً: "إن العثور على مزيد من الأدلة على وجود هياكل أكثر تطوراً سيكون اكتشافاً مثيراً، لأنها ستكون المجرة الأكثر بعداً التي تحتوي على مثل هذه الهياكل التي تم رصدها حتى الآن".
وقد تم قبول بحث الفريق للنشر في النشرة الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
