لمحة مبكرة عن فجر الكون من مجرّة بعيدة

يبدو أن مجرة اكتُشفت عند أطراف الزمن الكوني تمثل أقدم دليل معروف على إعادة تأيّن الكون، وهي المرحلة التي أُضيئت فيها أرجاء الكون للمرة الأولى بعد عتمة الانفجار العظيم.

فعقب الانفجار العظيم مباشرة، امتلأ الكون المبكر بغاز الهيدروجين والهيليوم الساخن، وهو ما تسبب في تبعثر الفوتونات وجعل الكون شبه معتم. لكن ومع مرور مئات الملايين من السنين، بدأت النجوم الأولى في التشكل وبثّ الضوء، مما أدى إلى تأيّن هذه الغازات، أي تفكيك ذراتها إلى مكوناتها الأساسية، فأتاح ذلك للفوتونات أن تتدفق بحرية، وبدأ الكون يصبح شفافًا شيئًا فشيئًا.

إلا أن التوقيت الدقيق لهذه العملية لا يزال موضعًا للدراسة والنقاش.

وفي هذا السياق، استخدم الباحث يوريس ويتستوك من جامعة كوبنهاجن في الدنمارك، وزملاؤه، تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لدراسة مجرّة تُعرف باسم JADES-GS-z13-1-LA، تُرصد كما كانت قبل 330 مليون سنة من الانفجار العظيم، مما يجعلها واحدة من أقدم المجرات المعروفة حتى الآن.

تشير بيانات الضوء فوق البنفسجي المنبعث من هذه المجرة إلى أنها كانت محاطة بفقاعة كونية يبلغ قطرها نحو 200 ألف سنة ضوئية، ويُعتقد أن هذه الفقاعة تشكلت نتيجة تفاعل ضوء النجوم في المجرة مع الهيدروجين المحيط بها في الكون المبكر (كما ورد في دورية «نيتشر» - doi.org/g89w79). ويقول ويتستوك معلقًا: «رؤية هذا النوع من الدلائل في وقت مبكر جدًا من عمر الكون يتجاوز أكثر توقعاتنا تفاؤلًا».

وقد علّق الباحث ميشيل ترينتي من جامعة ملبورن على هذه النتائج قائلًا: إن الملاحظات تتوافق مع المراحل الأولى من عملية إعادة التأيّن الكوني، وأضاف: «إنه أمر مدهش ومثير للحماسة. لم أكن أتوقع أن يتمكن الضوء فوق البنفسجي الصادر عن هذه المجرة من الوصول إلى تلسكوب جيمس ويب، فقد كنا نتوقع أن الغاز الهيدروجيني البارد والمتعادل الذي يحيط بها سيحجب الفوتونات. لكننا الآن نشهد بداية عملية إعادة التأيّن».

أما طبيعة هذه المجرة الصغيرة نفسها فلا تزال غير مفهومة تمامًا؛ فقد يكون توهجها الساطع ناتجًا عن وجود عدد كبير من النجوم الضخمة، الساخنة، والشابة، أو ربما لوجود ثقب أسود مركزي بالغ القوة. ويعلق ترينتي على ذلك بالقول: «إن صح هذا الاحتمال، فسيكون هذا أول دليل معروف على وجود ثقب أسود فائق الكتلة في مركز مجرة بهذا القِدم».

أول فقاعة.. وأول دليل

ورغم أن الفلكيين قد رصدوا في السابق مجرات لاحقة في عمر الكون تمتلك فقاعات مشابهة، إلا أن JADES-GS-z13-1-LA تظل حتى اللحظة أقدم مثال معروف لمثل هذه الحالة.

وفي هذا الشأن، يقول ريتشارد إيليس من جامعة كوليدج لندن: «هذه المجرة تُعد معيارًا مرجعيًا. وجود هذه الفقاعة يشير إلى أن المجرة كانت نشطة منذ فترة طويلة، ويمنحنا لمحة أعمق عن اللحظة التي بدأت فيها المجرات بالخروج من ظلام الكون المبكر».

وقد استغرق تلسكوب جيمس ويب قرابة 19 ساعة من الرصد المتواصل لاكتشاف أسرار هذه المجرة، وهو وقت طويل نسبيًا يعكس صعوبة التحدي.

ويأمل ويتستوك أن تقود هذه النتائج إلى اكتشاف دلائل إضافية على فجر إعادة التأيّن الكوني، قائلا: «لدينا عدد من الأهداف الأخرى قيد الدراسة. قد نجد دلائل أقدم، أو ربما نكون قد بلغنا أقصى حدود هذا النوع من الاكتشافات».

جوناثان أوكالاهان

خدمة تربيون عن مجلة «New Scientist»

المصدر: لجريدة عمان