300 جرم سماوي.. مرصد جيمس ويب يكشف أجرامًا سماوية تتحدى قوانين الفيزياء التقليدية

المجرات المبكرة جدًا وتشكل الكون: اكتشافات مرصد جيمس ويب وتأثيرها على نظريات الفيزياء الكونية

وجد فريق بحثي من جامعة ميزوري الأميركية، باستخدام صور الأشعة تحت الحمراء من مرصد جيمس ويب الفضائي، نحو 300 جرم فلكي شديد السطوع مرشح لأن يكون من المجرات المبكرة جدًا في الكون، وتحديد هذه المجرات المبكرة جدًا قد يغير جذريًا نظريات تشكل المجرات بعد الانفجار العظيم، خصوصًا إذا كانت بعض هذه المجرات نشأت قبل نحو 300 مليون سنة من الانفجار العظيم، وهي فترة زمنية قصيرة جدًا لبناء مجرات كاملة ومضيئة.

المجرات المبكرة جدًا ودورها في فهم نشأة الكون

المجرات المبكرة جدًا يفترض أن تكون صغيرة وخافتة لأن عملية تكاثر النجوم وبناء كتل كتلة ضخمة تستغرق وقتًا طويلًا، مع ذلك رصد وجود عدد كبير من المجرات المبكرة جدًا المضيئة يشير إلى أن تشكيل النجوم كان أكثر كفاءة مما كانت تتوقعه النظريات الحالية في علم الكون. أستاذ علم الفلك في جامعة ميزوري، هاوجينج يان، أكد أن هذه الأجرام التي تم رصدها هي مرشحة قوية لأن تكون مجرات من بدايات الكون، ما يجعلها نقطة تحول في فهمنا لنشأة المجرات المبكرة جدًا، حيث تحدى هذا الاكتشاف الأفكار السائدة المتعلقة بسرعة وكيفية تشكل المجرات في المراحل الأولى للكون، وهي اللحظات التي بدأت فيها النجوم والمجرات الأولى بالتشكل فعليًا.

استخدام تقنية الأشعة تحت الحمراء في تتبع المجرات المبكرة جدًا

استند الباحثون في دراستهم، التي نُشرت في دورية “ذي أستروفيزكال جورنال” في 31 أغسطس/آب، على الصور العميقة التي التقطها مرصد جيمس ويب عبر كاميرتي “نيركام” للأشعة تحت الحمراء القريبة و”ميري” للأشعة تحت الحمراء المتوسطة، حيث استخدموا تقنية “الاختفاء” التي تعتمد على ظهور الأجرام في المرشحات الحمراء واختفائها في المرشحات الزرقاء، وذلك نتيجة ظاهرة تُعرف بـ”انقطاع لايمان”، والتي تشير إلى أن الجرم في مكان بعيد جدًا بزمن قريب من فجر الكون. حتى الآن هناك جرم واحد أكد طيفيًا كونه مجرة مبكرة فعلًا ضمن العينة، وهو ما يعطي احتمالًا كبيرًا بوجود مجرات أخرى مماثلة، مع ضرورة إجراء المزيد من الدراسات لتأكيد هذه النتائج وتحليلها بدقة.

تأثير اكتشاف المجرات المبكرة جدًا على الفيزياء والكونيات الحديثة

إذا ثبتت نسبة معتبرة من وجود هذه الأجرام أو المجرات المبكرة جدًا في أزمنة قريبة من بداية الكون، فإن ذلك يدفع إلى احتمالين رئيسيين: إما وجود انحيازات رصدية غير مكتشفة بعد تغيب عن الحسابات، أو وجود جوانب فيزيائية جديدة لا يشملها الوصف الحالي للعلماء فيما يتعلق بكيفية نشأة المجرات المبكرة جدًا. وقد يتطلب هذا إعادة النظر في الفيزياء المعروفة لتشكيل الكون، مما يفتح الباب أمام اكتشافات جديدة من شأنها أن تعيد تشكيل فهمنا لتاريخ الكون المبكر.

• استخدام صور الأشعة تحت الحمراء من كاميرتي “نيركام” و”ميري” لتحديد الأجرام
• تطبيق تقنية الاختفاء اعتمادًا على ظاهرة انقطاع لايمان
• الرصد الأولي يؤكد جرمًا واحدًا كونه مجرة مبكرة جدًا
• إمكانية وجود فيزياء جديدة أو انحيازات رصدية تؤثر على التفسير الحالي