عثر العلماء على وحش نادر لمجرة كان يختبئ في الغبار. كانت الإشارة الخافتة من هذا الوحش البعيد كامنة في الخلفية حيث كان العلماء يركزون على المجرات القريبة.
مع نفس عدد النجوم تقريبًا مثل مجرتنا - درب التبانة - كانت هذه المجرة المكتشفة حديثًا كبيرة بالنسبة لوقتها. تقول كريستينا ويليامز إنه كان ينتج عددًا من النجوم يزيد بمقدار 100 مرة عن نجوم مجرة درب التبانة الآن. كان ويليامز ، عالم الفلك بجامعة أريزونا في توسكون ، جزءًا من الفريق الذي اكتشف المجرة القديمة لأول مرة.
لاحظ العلماء مثل هذه المجرات الضخمة القديمة من قبل. لكن القليل منها تم رصده بينما كان لا يزال يتشكل من النجوم. يلاحظ ويليامز:"هذه مجرة أكثر دراماتيكية من مجرة درب التبانة".
يقول العلماء:المجرة
وصف فريقها النظام النجمي المكتشف حديثًا في 22 أكتوبر في مجلة الفيزياء الفلكية .
جاء الضوء من هذه المجرة من مسافة 12.5 مليار سنة ضوئية ، حسب تقدير ويليامز وفريقها. نظرًا لأن الضوء استغرق وقتًا طويلاً للوصول إلى الأرض ، فلا بد أنه جاء من الماضي البعيد - في غضون ملياري سنة من الانفجار العظيم.
تشير النتائج أيضًا إلى أن المجرات المماثلة تنتظر الاكتشاف.
الرؤية عبر الغبار
وجد العلماء المجرة مع مجموعة من التلسكوبات الراديوية في تشيلي. وهي معروفة باسم ALMA (لمصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية). على الرغم من الحساسية الفائقة ، إلا أن ALMA يمكنها تصوير جزء صغير فقط من السماء في وقت واحد. تقول ألكسندرا بوب:"هذا هو السبب في أنه من الرائع اكتشاف هذا النظام". إنها عالمة فلك بجامعة ماساتشوستس في أمهيرست. لم تكن جزءًا من الدراسة الجديدة.
يقول العلماء:Big Bang
بناءً على التحليل الذي أجراه فريق ويليامز ، يمكن أن يكون هناك العديد من المجرات المماثلة. وربما ساهموا بالكثير من النجوم. يقول بوب إن ما بين خمس إلى ربع كتلة النجوم في المجرات في ذلك الوقت يمكن أن يكون قد أتى من أنظمة مثل هذا.
تلاحظ أن "النجوم هي اللبنات الأساسية للمجرات". إنهم يصنعون الكربون والهيدروجين والعناصر الأخرى التي تشكل اللبنات الأساسية للناس أيضًا. يقول بوب:"إن فهم متى وأين تتشكل النجوم في الكون يساعدنا على فهم مكانتنا في الكون".
تلاحظ أن فهمنا لكيفية نمو المجرات للنجوم يأتي في الغالب من مراقبة الضوء المرئي. وتضيف أن التلسكوبات التي تلتقط الضوء المرئي ، مثل تلسكوب هابل الفضائي ، يمكن أن تفوت الكثير. لا يمكنهم رؤية المجرات التي يلفها الغاز والغبار ، مثل هذه.
"تميل النجوم إلى التكون في سحب كثيفة من الغاز والغبار. يقول بيتر كاباك "يمكنك التفكير في الأمر مثل الدخان". يعمل في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا. يعطي ولادة النجوم ضوءًا أزرقًا وفوقًا بنفسجيًا مميزًا. ولكن بسبب حجم جزيئات الغبار ، فإنها تمتص تلك الأنواع من الضوء. هذا يخفي المجرة ، كما يشرح عالم الفلك الذي لم يشارك في العمل.
تنظر المقاريب الراديوية مثل ALMA إلى أطوال موجية أطول - حوالي 1 إلى 3 ملليمترات (0.04 إلى 0.12 بوصة). هذه هي الأطوال الموجية للإشعاع غير المرئي. هذا الإشعاع مشابه للإشعاع الذي تستخدمه الهواتف المحمولة أو المتولد في أفران الميكروويف. تمر هذه الأطوال الموجية عبر الغبار. يتيح ذلك للباحثين رؤية ما كان وراء الغيوم. يلاحظ كاباك "ما تراه في الواقع هو حرارة من النجوم". "إنها نوعًا ما مثل الصورة غير المباشرة."
تقدير اللمحات النادرة
يقول كاباك ، نظرًا لأنه كان من الصعب جدًا العثور على هذه المجرات ، فإن كل ملاحظة مهمة. كان الباحثون بارعين في البحث عن خلفية أجسام أخرى للعثور على هذه المجرة الجديدة ، كما يقول. لكن الأدوات الجديدة التي سيتم طرحها على الإنترنت قريبًا ستتمكن من اكتشاف المزيد من المجرات المبكرة. من بينها تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، المقرر إطلاقه في عام 2021.
يقول ويليامز:"سيحدث هذا المرصد ثورة في نظرتنا إلى الكون المبكر". سيكون قادرًا على الكشف عن النجوم والمجرات الأقدم وبدقة أفضل.
وهذا مثير ، كما تشير ، لأن تلك الفترة المبكرة كانت أكثر بكثير من وقت حدوثه في الكون. في ذلك الوقت ، كانت المجرات أكثر تطرفًا ، كما تقول. كانوا يشكلون النجوم بمعدل أسرع بكثير. يقول ويليامز:"في الوقت الحالي ، أصبح الكون من حولنا مكانًا هادئًا وباردًا". "ليس هناك الكثير من النشاط."
مع المزيد من اللمحات عن المجرات المبكرة ، يأمل العلماء في معرفة كيفية تطور المجرات. على سبيل المثال:هل تنمو من الداخل أم تنتشر من أطرافها الخارجية؟
قد تشير هذه البيانات إلى مصدر أشكال المجرات. كانت المجرات في ذلك الوقت تبدو مختلفة كثيرًا عن اللوالب الكبيرة ، مثل مجرة درب التبانة. يقول ويليامز:"إنها تبدو مثل هذه النقط التي لا تزال في طور النمو". تقول إنه حتى هذه المجرة الضخمة من المحتمل أن تبدو مجرد هراء.
