اكتشاف مجرة قديمة جدا تشبه درب التبانة!
تاريخ النشر: 3rd, March 2024 GMT
اكتشف علماء الفلك مجرة ضخمة وقديمة جدا بحيث لا ينبغي أن تكون موجودة، على الأقل وفقا لفهمهم الحالي لكيفية تشكل المجرات المبكرة.
وتحتوي المجرة، المسماة ZF-UDS-7329، على نجوم أكثر من مجرة درب التبانة، ويبدو أنها تشكلت قبل نحو 13 مليار سنة - بعد 800 مليون سنة فقط من عمر الكون البالغ 13.8 مليار سنة.
James Webb telescope finds ancient galaxy larger than our Milky Way, and it's threatening to upend cosmology https://t.
وتمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، التابع لناسا من رصد ZF-UDS-7329 والتي يقول العلماء إن مجرة بهذا الحجم لا ينبغي أن تكون قادرة على التشكل في وقت مبكر جدا من الكون لأن المادة المظلمة لم تكن موجودة بعد، عقب 800 مليون سنة من الانفجار الكبير.
إقرأ المزيد
وقالت الدكتورة ثيميا ناناياكارا، عالمة الفلك في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا في أستراليا التي قادت التحليل الطيفي لبيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي: "إننا نتجاوز الآن ما كان ممكنا لتأكيد أقدم الوحوش الضخمة الهادئة الموجودة في أعماق الكون. هذا يعطي دفعة لحدود فهمنا الحالي لكيفية تشكل المجرات وتطورها. والسؤال الرئيسي الآن هو كيف تتشكل بهذه السرعة في وقت مبكر جدا من الكون، وما هي الآليات الغامضة التي تؤدي إلى منعها من تكوين النجوم فجأة عندما يفعل ذلك بقية الكون".
واعتقد علماء الفلك منذ فترة طويلة أن المادة المظلمة ضرورية لنمو مجرة بشكل كبير.
وتشير النظريات الحالية إلى أن هالات المادة المظلمة (مادة غامضة وغير مرئية يعتقد أنها تشكل 25% من الكون الحالي) اتحدت مع الغاز لتشكل أولى شتلات المجرات وتسمح لها بتراكم النجوم. وبعد مليار إلى ملياري سنة من عمر الكون، وصلت المجرات الأولية المبكرة إلى مرحلة المراهقة، وتشكلت في مجرات قزمة بدأت في التهام بعضها لبعض لتنمو لتصبح مجرات مثل مجرتنا.
لكن الاكتشاف الجديد أربك هذه النظرية، حيث أنه في ZF-UDS-7329 لم تكن المادة المظلمة موجودة في الوقت الذي تشكلت فيه، على الأقل ليس بكميات كبيرة بما يكفي لدعم مثل هذه المجرة الضخمة. ومع ذلك، هذه المجرة موجودة.
ويشير هذا إلى "فجوات كبيرة في فهمنا" لكيفية تشكل النجوم والمجرات المبكرة، كما كتب العلماء الذين يقفون وراء هذا الاكتشاف.
إقرأ المزيدونظرا للوقت الذي يستغرقه الضوء للسفر عبر الفضاء الشاسع، فإنه بحلول الوقت الذي يصل فيه إلى الأرض، فإنه يكون منزاحا.
وقد طور علماء الفلك تقنيات لاكتشاف مدى ضخامة هذا التحول، ما سمح لهم بتحديد أن الصورة الملتقطة بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي من المحتمل أن يكون عمرها نحو 11.5 مليار سنة.
وكتب العلماء أن نجوم ZF-UDS-7329 ربما تشكلت قبل نحو 1.5 مليار سنة، ما يعني أن عمر المجرة نحو 13 مليار سنة.
وقد حاول العلماء الحصول على صورة واضحة لهذه المجرة لمدة سبع سنوات، لكنها كانت بعيدة جدا وباهتة لدرجة أنه حتى أكبر التلسكوبات على الأرض لم تتمكن من الحصول على صورة واضحة بما يكفي لقياس عمرها. ومع تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكنوا أخيرا من ذلك.
وقالت كلوديا لاغوس، المؤلفة المشاركة في الدراسة، والأستاذة المشاركة في علم الفلك بجامعة غرب أستراليا، في بيان: "إن تكوين المجرة يتم تحديده إلى حد كبير من خلال كيفية تركيز المادة المظلمة".
لكن الملاحظات الجديدة لـ ZF-UDS-7329، أظهر أن المجرة تشكلت من دون وجود ما يكفي من المادة المظلمة، وبعد فترة وجيزة من انفجار مفاجئ لتكوين النجوم، أصبحت المجرة هادئة فجأة، ما يعني توقف تكوين النجوم.
وقالت لاغوس: "إن وجود هذه المجرات الضخمة للغاية في وقت مبكر جدا من الكون يشكل تحديات كبيرة لنموذجنا القياسي لعلم الكونيات. وهذا لأننا لا نعتقد أن هياكل المادة المظلمة الضخمة التي تستضيف هذه المجرات الضخمة لم يكن لديها الوقت الكافي لتتشكل بعد. هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لفهم مدى شيوع هذه المجرات لمساعدتنا على فهم مدى ضخامة هذه المجرات حقا".
وستكون الخطوات التالية للفريق هي العثور على المزيد من المجرات مثل هذه، لتأكيد النتائج والعثور على إجابات حول كيفية حدوثها.
نشرت الورقة البحثية في مجلة Nature.
المصدر: ديلي ميل
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: اكتشافات الفضاء جيمس ويب دراسات علمية مجرات ناسا NASA نجوم تلسکوب جیمس ویب الفضائی المادة المظلمة علماء الفلک هذه المجرات ملیار سنة من الکون
إقرأ أيضاً:
اكتشاف أقدم الصخور البركانية على وجه الأرض
المناطق_متابعات
كشفت اختبارات علمية حديثة، نُشرت نتائجها، الخميس، في مجلة «ساينس» العلمية المرموقة، أن حزامًا من الصخور البركانية في إقليم «كيبيك» شمال شرقي كندا يُعد أقدم الصخور المعروفة على وجه الأرض.
ويمتد هذا الحزام الصخري على الشاطئ الشرقي لخليج هدسون، بالقرب من بلدة إنويتية تُدعى إينوكغواك، ويتميّز بمزيج من الألوان، أبرزها الأخضر الداكن والفاتح، بالإضافة إلى الوردي والأسود في بعض المواضع.
وأظهرت طريقتا تحليل مختلفتان أن صخور منطقة تُعرف باسم «حزام نوفواجيتوك الأخضر» في شمالي كيبيك تعود إلى نحو 4.16 مليار سنة.
وأشار الباحثون إلى أن هذا الحزام الصخري يحتوي على بقايا من أقدم قشرة أرضية معروفة، وهي القشرة الخارجية الصلبة لكوكب الأرض.
وتُعد صخور نوفواجيتوك في الأساس صخورًا بركانية متحوّلة ذات تركيبة بازلتية، أي أنها خضعت لتحولات بفعل الحرارة والضغط مع مرور الزمن، فيما يُعد البازلت من أكثر أنواع الصخور البركانية شيوعًا.
وتبيّن أن الصخور التي شملتها الدراسة تشكّلت من صخور منصهرة اخترقت طبقات صخرية أقدم، ثم بردت وتصلّبت تحت سطح الأرض.
واستخدم الباحثون طريقتين لتأريخ الصخور، بالاعتماد على تحليل الاضمحلال الإشعاعي لعنصري الساماريوم والنيوديميوم الموجودين فيها.
وتوصلت الطريقتان إلى نتيجة متطابقة تفيد بأن عمر هذه الصخور يبلغ 4.16 مليار سنة.
وقال قائد فريق البحث، أستاذ الجيولوجيا في جامعة أوتاوا، جوناثان أونيل: «يوفر هذا الحزام الصخري نافذة فريدة على أقدم العصور في تاريخ كوكبنا، ويساعدنا على فهم أفضل لكيفية تشكّل القشرة الأرضية الأولى».
ورجّح أونيل أن تكون هذه الصخور قد تشكّلت عندما هطل المطر على الصخور المنصهرة، ما أدى إلى تبريدها وتصلّبها. وربما تكون تلك الأمطار قد نشأت من مياه تبخّرت من بحار كانت تغطي الأرض في بداياتها.
وأضاف: «بما أن بعض هذه الصخور قد تشكّل أيضًا نتيجة ترسيب مياه البحار القديمة، فإنها قد تساعدنا في فهم كيفية تشكّل المحيطات الأولى ودرجات الحرارة السائدة آنذاك، وربما توفّر أدلة على الظروف التي بدأت فيها الحياة على الأرض».
وأشار إلى أن أقدم الصخور المعروفة قبل هذه الدراسة يعود تاريخها إلى نحو 4.03 مليار سنة، وتقع في المنطقة الشمالية الغربية من كندا.
هجوم روسي عنيف بمسيرات يقطع الكهرباء عن خيرسون