اكتشف JWST ست مجرات قد تكون ضخمة جدًا بالنسبة لأعمارهم

كشفت النظرة الخاطفة الأولى لتلسكوب جيمس ويب الفضائي على الكون البعيد عن مجرات تبدو أكبر من أن توجد.

يبدو أن ست مجرات تشكلت في أول 700 مليون سنة من عمر الكون يصل إلى 100 مرة مما تتنبأ به النظريات الكونية القياسية ، أفاد عالم الفلك إيفو لابي وزملاؤه في 22 فبراير في طبيعة. يقول لابي ، من جامعة سوينبرن للتكنولوجيا في ملبورن ، أستراليا: “بإضافة النجوم في تلك المجرات ، سيتجاوز المقدار الإجمالي للكتلة المتوفرة في الكون في ذلك الوقت”. “لذا فأنت تعلم أن هناك شيئًا ما على قدم وساق.”

التلسكوب ، المعروف أيضًا باسم JWST ، أصدر أول عرض للكون المبكر في يوليو 2022 (SN: 7/11/22). في غضون أيام ، اكتشف Labbé وزملاؤه حوالي عشرة أشياء تبدو ساطعة وحمراء بشكل خاص ، وهي علامة على أنها يمكن أن تكون ضخمة وبعيدة.

تقول عالمة الفيزياء الفلكية إيريكا نيلسون Erica Nelson من جامعة كولورادو بولدر: “إنها تبرز على الفور ، تراها بمجرد أن تنظر إلى هذه الصور”.

إن قياس كمية الضوء التي يصدرها كل جسم بأطوال موجية مختلفة يمكن أن يعطي علماء الفلك فكرة عن مدى بعد كل مجرة ​​، وعدد النجوم التي يجب أن تنبعث منها كل هذا الضوء. ستة من الأشياء التي حددها نيلسون ولابي وزملاؤه تبدو وكأن ضوءها يأتي من ما لا يزيد عن 700 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. يبدو أن هذه المجرات تحمل ما يصل إلى 10 مليارات ضعف كتلة شمسنا في النجوم. قد يحتوي أحدها على كتلة 100 مليار شمس.

يقول نيلسون: “لم يكن لديك وقت لصنع أشياء بها عدد من النجوم مثل درب التبانة بهذه السرعة”. تحتوي مجرتنا على ما يقرب من 60 مليار شمس من النجوم – وقد استغرق نموها أكثر من 13 مليار سنة. “من الجنون أن هذه الأشياء تبدو موجودة.”

في النظريات القياسية لعلم الكونيات ، تتكتل المادة في الكون معًا ببطء ، مع اندماج الهياكل الصغيرة تدريجياً لتشكيل هياكل أكبر. يقول نيلسون: “إذا كانت هناك كل هذه المجرات الضخمة في أوقات مبكرة ، فهذا لا يحدث”.

يقول لابي إن أحد التفسيرات المحتملة هو أن هناك طريقة أخرى غير معروفة لتكوين المجرات. “يبدو أن هناك قناة ذات مسار سريع ، والمسار السريع يخلق الوحوش.”

تقول عالمة الفلك إيما كورتيس ليك من جامعة هيرتفوردشاير في إنجلترا ، والتي لم تكن جزءًا من الدراسة الجديدة ، إن بعض هذه المجرات قد تستضيف ثقوبًا سوداء فائقة الضخامة في نواتها. ما يشبه ضوء النجوم يمكن أن يكون ضوءًا من الغاز والغبار الذي تلتهمه تلك الثقوب السوداء. لقد شهد JWST بالفعل ملف مرشح لثقب أسود فائق النشط حتى في وقت مبكر من تاريخ الكون عن هذه المجرات ، كما تقول ، لذا فهي ليست مستحيلة.

العثور على الكثير من الثقوب السوداء الهائلة في مثل هذا العصر المبكر سيكون أيضًا من الصعب شرحه (SN: 3/16/18). لكنها لن تتطلب إعادة كتابة النموذج القياسي لعلم الكونيات كما تفعل المجرات فائقة الكتلة.

وتقول: “إن تكوين ونمو الثقوب السوداء في هذه الأوقات المبكرة غير مفهوم جيدًا حقًا”. “ليس هناك توتر مع علم الكونيات هناك ، فقط فيزياء جديدة يجب فهمها حول كيفية تكوينها وتنموها ، ولم يكن لدينا البيانات من قبل.”

يقول كورتيس ليك إن معرفة ماهية هذه الأجسام البعيدة على وجه اليقين ، يحتاج إليها علماء الفلك تأكيد مسافات المجرات وكتلها باستخدام الأطياف، قياسات أكثر دقة لضوء المجرات عبر العديد من الأطوال الموجية (SN: 12/16/22).

يقول لابي إن JWST قد أخذ أطيافًا لعدد قليل من هذه المجرات بالفعل ، وينبغي أن يأتي المزيد منها. “مع الحظ ، بعد عام من الآن ، سنعرف الكثير”.