المجرة القديمة العملاقة ليست ما اعتقده علماء الفلك في البداية: تنبيه علمي

كان الكون المبكر وقتًا عصيبًا. خلال أول ملياري سنة بعد الانفجار الكبير، قبل 13.8 مليار سنة، تصاعد تكوين النجوم بشكل إيجابي، وعادت المجرات إلى الحياة، واصطدمت، ونمت في الظلام.

قد يكون من الصعب تفسير رحلة الضوء عبر المكان والزمان، ونحن لا نفهمها دائمًا بشكل صحيح. وفي الواقع، كشف أقوى تلسكوب فضائي قيد التشغيل الآن عما قد يكون حالة مذهلة من الخطأ في تحديد الهوية.

تم اكتشافه في عام 2013 “المجرة” المسماة HFLS3 ليست مجرة، بل هي مصدر لتكوين النجوم على نطاق واسع بعد 880 مليون سنة من الانفجار الكبير. وفقا لتحليل البيانات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، فإن HFLS3 هو بالفعل ستة تشهد المجرات صراعًا ملحميًا هائلاً في فجر التاريخ.

دراسة يقودها علماء الفيزياء الفلكية غاريث جونز جامعة أكسفورد مقبول للنشر علم الفلك والفيزياء الفلكيةومتاح على خادم الطباعة المسبقة arXiv.

لقد حير HFLS3 العلماء عندما اكتشفوه في بيانات من تلسكوب هيرشل الفضائي. وجلس هناك، في بداية الكون عصر إعادة التأين، قذف النجوم بسرعة مذهلة تبلغ حوالي 3000 كتلة شمسية سنويًا. وبالمقارنة، تنتج مجرة ​​درب التبانة حوالي 8 نجوم ذات كتلة شمسية سنويًا، حتى لو افترض أن الجسمين لهما نفس الكتلة.

كان تفسير ذلك أمرًا صعبًا لأنه لم يكن من المعتقد أن المجرات يمكن أن تنمو بهذه السرعة الكبيرة في الكون، أو أن تكوين النجوم له مثل هذا المعدل المرتفع.

لكن ملاحظات هيرشل وملاحظات هابل اللاحقة تشير إلى أن هناك المزيد مما يحدث، مع تلميحات إلى أنه قد يكون هناك أكثر من مجرة ​​واحدة داخل ذلك التوهج البعيد.

تم تحسين تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ليتمكن من النظر إلى أعمق مناطق الزمكان بأعلى دقة على الإطلاق، وقد سمح لعلماء الفلك برؤية تفاصيل أكبر مما كان لدينا سابقًا في HFLS3.

في سبتمبر 2022، رصدت أداة NIRSpec التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء في تلسكوب جيمس ويب الفضائي عينة من السماء المرئية HFLS3، وانغمس جونز وفريقه في البيانات بفارغ الصبر. وبمجرد معالجة البيانات واستخلاص الطريقة التي ينحرف بها الضوء أثناء انتقاله عبر الكون، أدركوا أن هناك علامات على وجود ست مجرات متميزة.

ووجدوا أنه في الفضاء الذي يبلغ قطره 36000 سنة ضوئية فقط، قام HFLS3 بحبس ثلاثة أزواج من المجرات الصغيرة في رقصة كانت تقودهم نحو الاصطدام الحتمي. وكان من الممكن ملاحظة هذا الاصطدام خلال مليار سنة؛ هذا وقت قصير جدًا بالنسبة لملحمة مثل Star Wars.

ولأنهما قريبان جدًا من بعضهما البعض، فإن قوى الجاذبية الخاصة بهما تسحب المواد المكونة للنجوم بحيث تندمج مع عملية تكوين النجوم، مما يفسر المعدل المرتفع للغاية لولادة النجوم الجديدة. ويقدم هذا الاكتشاف لمحة رائعة عن كيفية تفاعل المجرات وتطورها خلال فترة تعرف باسم الفجر الكوني.

ويقول الباحثون إن هذا يستدعي إجراء مزيد من التحقيق الدقيق في كل من هذه المصادر وغيرها.

“إن نتائجنا مجتمعة تدعو إلى إعادة تفسير جذرية لمجال HFLS3.” يكتبون على ورقتهم.

“إن HFLS3 ليس انفجارًا نجميًا شديدًا، بل هو أحد أكثر مجموعات المجرات المتفاعلة التي تشكل النجوم كثافة في المليار سنة الأولى من عمر الكون. الدراسات الحديثة والمستمرة عالية الدقة … ستساعد في توصيف هذا المجال الفريد.”

تم قبول الدراسة علم الفلك والفيزياء الفلكيةومتاح arXiv.