قام تلسكوب جيمس ويب الفضائي بالتجسس على النجوم الأولى التي ولدت حتى الآن


تظهر الآن بعض أقدم النجوم التي شوهدت حتى الآن في إحدى الصور الأولى من تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

تشكلت ما يقرب من 800 مليون سنة بعد الانفجار العظيم ، تعيش النجوم في مجموعات كثيفة تسمى العناقيد الكروية وتحيط مجرة بعيدة أطلق عليها اسم Sparkler ، تقرير علماء الفلك في 1 أكتوبر رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. غالبًا ما تستضيف العناقيد الكروية بعضًا من أقدم النجوم في المجرات المعاصرة مثل مجراتنا ، ولكن من الصعب تحديد عمرها بدقة. يمكن أن يساعد الاكتشاف الجديد الباحثين في تحديد متى بدأت مثل هذه المجموعات في التكون.

بالمقارنة مع المجرة ، فإن العناقيد الكروية صغيرة ، مما يجعل من الصعب رؤيتها من جميع أنحاء الكون. لكن هذه المرة ، ساعدت العدسة الطبيعية العملاقة في الفضاء. Sparkler هي واحدة من آلاف المجرات التي تقع خلف أ مجموعة مجرات ضخمة وأقرب بكثير تسمى SMACS 0723، والذي كان موضوع أول صورة علمية تم إصدارها للجمهور من تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، أو JWST (SN: 7/11/22). يشوه العنقود الزمكان بحيث يتم تكبير الضوء القادم من المجرات البعيدة خلفه.

بالنسبة لكل تلك المجرات البعيدة ، فإن هذا التكبير الإضافي يبرز تفاصيل لم يسبق رؤيتها من قبل. لفتت إحدى المجرات المستطيلة المحاطة بنقاط صفراء انتباه عالمة الفلك لمياء موولا وزملائها.

يقول مولا ، من جامعة تورنتو: “عندما رأيناها لأول مرة ، لاحظنا كل تلك النقاط الصغيرة حولها والتي أطلقنا عليها اسم” البريق “. الفريق تساءل عما إذا كانت البريق يمكن أن تكون عناقيد كروية، عائلات متماسكة من النجوم التي يُعتقد أنها ولدت معًا وتبقى قريبة من بعضها البعض طوال حياتهم (SN: 10/15/20).

“السؤال المعلق الذي لا يزال قائما ، كيف ولدت العناقيد الكروية نفسها؟” يقول مولا. هل ولدوا في “الظهيرة الكونية” ، قبل 10 مليارات سنة ، عندما بلغ تكوين النجوم ذروته في جميع أنحاء الكون؟ أم أنهم شكلوا قبل 13 مليار سنة في “الفجر الكوني، “عندما كانت النجوم قادرة على التكون لأول مرة على الإطلاق (SN: 3/4/22

يستغرق الضوء من سباركلر حوالي 9 مليارات سنة للوصول إلى الأرض ، لذلك إذا كانت البريق عبارة عن عناقيد كروية أضاءت منذ فترة طويلة ، فقد تساعد علماء الفلك في الإجابة على هذا السؤال.

العنقود المجرة SMACS 0723
بالتكبير في جزء واحد من صورة JWST للعنقود المجري SMACS 0723 ، ركز علماء الفلك على النقاط الصفراء حول هذه المجرة ذات الخلفية الطويلة ، والتي أطلقوا عليها اسم Sparkler. قد تكون بعض النقاط مجموعات كروية لنجوم من نفس العمر تشكلت بعد بضع مئات من السنين فقط من الانفجار العظيم.مولا وآخرون/رسائل مجلة الفيزياء الفلكية 2022

استخدمت مولا وزملاؤها بيانات من JWST لتحليل الأطوال الموجية للضوء القادم من البريق. يبدو أن بعضها كان يشكل النجوم في الوقت الذي غادر فيه ضوءهم العناقيد. لكن البعض قد شكل كل نجومهم قبل فترة طويلة.

يقول عالم الفيزياء الفلكية كارثيك إيير Kartheik Iyer ، من جامعة تورنتو أيضًا: “عندما نراهم ، يكون عمر النجوم بالفعل حوالي 4 مليارات سنة”.

هذا يعني أن أقدم النجوم في البريق يمكن أن تكون قد تشكلت منذ ما يقرب من 13 مليار سنة. نظرًا لأن عمر الكون يبلغ 13.8 مليار سنة ، “لم يتبق سوى وقت قصير بعد الانفجار العظيم كان من الممكن أن تتشكل فيه” ، كما يقول.

بعبارة أخرى ، وُلدت هذه المجموعات عند الفجر وليس عند الظهر.

يمكن أن تساعد دراسة المزيد من العناقيد الكروية حول المجرات القديمة في تحديد ما إذا كانت هذه المجموعات شائعة أو نادرة في وقت مبكر من تاريخ الكون. يمكن أن تساعد أيضًا في كشف تاريخ تكوين المجرات ، كما يقول موولا وآير. اقترح فريقهم ملاحظات يجب إجراؤها في السنة الأولى لـ JWST يمكن أن تفعل ذلك تمامًا.

تقول عالمة الفلك أديلايد كلايسنس من جامعة ستوكهولم ، إن القدرة على انتقاء الهياكل الصغيرة مثل العناقيد الكروية من مكان بعيد جدًا كانت شبه مستحيلة قبل JWST. لم تشارك في العمل الجديد لكنها قادت دراسة مماثلة في وقت سابق من هذا العام من المجرات المتعددة التي تم تضخيمها بواسطة مجموعة SMACS 0723.

يقول كلايسنس: “إنها المرة الأولى التي أظهرنا فيها ، مع جيمس ويب ، أننا سنلاحظ الكثير من هذا النوع من المجرات ذات الهياكل الدقيقة حقًا”. “جيمس ويب سيغير قواعد اللعبة في هذا المجال.”



المصدر