أقدم وأبعد مجرة ​​تمت ملاحظتها على الإطلاق

حطم تلسكوب جيمس ويب الفضائي رقمه القياسي في اكتشاف أبعد مجرة ​​معروفة.

تم التجسس على مجموعة النجوم التي يطلق عليها اسم JADES-GS-z14-0، حيث أنها كانت بعد 290 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير.

وبعبارة أخرى، إذا كان عمر الكون 13.8 مليار سنة، فهذا يعني أننا نراقب المجرة عندما كان عمر الكون 2٪ فقط من عمره الحالي.

استخدم ويب مرآته الأساسية الضخمة التي يبلغ عرضها 6.5 متر وأدوات حساسة تعمل بالأشعة تحت الحمراء لتحقيق هذا الاكتشاف.

التلسكوب صاحب الرقم القياسي السابق مجرة شوهدت بعد 325 مليون سنة من الانفجار الكبير.

يقول علماء الفلك إن الجانب الأكثر إثارة للاهتمام في الملاحظة الأخيرة ليس المسافة الكبيرة – بقدر ما هي مذهلة – بل حجم وسطوع JADES-GS-z14-0.

يقيس ويب حجم المجرة بأكثر من 1600 سنة ضوئية. تولد العديد من المجرات الأكثر سطوعًا غالبية ضوءها عبر سقوط الغاز في ثقب أسود هائل. لكن مقياس JADES-GS-z14-0 يشير إلى أن هذا ليس هو التفسير في هذه الحالة. وبدلاً من ذلك، يعتقد الباحثون أن الضوء ينتج عن نجوم شابة.

“يشير هذا القدر من ضوء النجوم إلى أن كتلة المجرة أكبر بمئات الملايين من المرات من كتلة الشمس! وهذا يثير السؤال: كيف يمكن للطبيعة أن تصنع مثل هذه المجرة الساطعة والضخمة والكبيرة في أقل من 300 مليون سنة؟” قال علماء الفلك في ويب ستيفانو كارنياني وكيفن هاينلين.

ينتمي الدكتور كارنياني إلى Scuola Normale Superiore في بيزا، إيطاليا، والدكتور هاينلاين من جامعة أريزونا في توكسون، أريزونا.

الـ10 مليارات دولار تم إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) في عام 2021 كمسعى مشترك بين وكالات الفضاء الأمريكية والأوروبية والكندية.

لقد تم تصميمه خصيصًا لرؤية مسافة أبعد عبر الكون – والعودة بالزمن – أكثر من أي أداة فلكية سابقة.

كان أحد أهدافها الرئيسية هو العثور على النجوم الأولى التي اشتعلت في الكون الناشئ.

هذه الأجسام العملاقة، التي ربما تبلغ كتلتها مئات المرات كتلة شمسنا، كانت مكونة فقط من الهيدروجين والهيليوم.

من المفترض أنهم أحرقوا حياة رائعة ولكن قصيرة، وقاموا بتشكيل العناصر الكيميائية الأثقل المعروفة في الطبيعة اليوم في قلوبهم النووية.

في JADES-GS-z14-0، يستطيع ويب رؤية كمية كبيرة من الأكسجين، مما يخبر الباحثين أن المجرة ناضجة بالفعل.

وأضاف الدكتوران كارنياني وهينلاين: “إن وجود الأكسجين في وقت مبكر جدًا من حياة هذه المجرة يعد مفاجأة ويشير إلى أن أجيال متعددة من النجوم الضخمة جدًا عاشت حياتها بالفعل قبل أن نلاحظ المجرة”.

يشير اسم “JADES” الموجود في اسم الجسم إلى “JWST Advanced Deep Extragalactic Survey”. وهو واحد من عدد من برامج المراقبة التي تستخدم التلسكوب لاستكشاف مئات الملايين من السنين الأولى من عمر الكون.

يشير “z14” إلى “التحول نحو الأحمر 14”. الانزياح الأحمر هو المصطلح الذي يستخدمه علماء الفلك لوصف المسافات.

إنه في الأساس مقياس لكيفية تمدد الضوء القادم من مجرة ​​بعيدة إلى أطوال موجية أطول بسبب توسع الكون.

كلما زادت المسافة، كلما زاد التمدد. يمتد الضوء الصادر من المجرات الأولى من الأطوال الموجية فوق البنفسجية والمرئية إلى الأشعة تحت الحمراء، وهو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي الذي تم ضبط مرايا وأدوات جيمس ويب عليه بشكل خاص.

وقال البروفيسور برانت روبرتسون من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز: “كان بإمكاننا اكتشاف هذه المجرة حتى لو كانت أكثر خفوتاً بعشر مرات، مما يعني أنه يمكننا رؤية أمثلة أخرى في وقت مبكر من الكون – ربما خلال أول 200 مليون سنة”. .

تم وصف اكتشاف JADES وآثاره في عدد من الأوراق العلمية المنشورة في مجلة خدمة ما قبل الطباعة arXiv.