تكتشف شبكة الويب التابعة لناسا الحرارة في مجرة ​​على بعد 12 مليار سنة ضوئية – وقد تكون مفتاح تكوين النجوم.

الغيوم السخامية ليست ما تتوقع أن يثيره علماء الفلك.

لكن الباحثين الذين يستخدمون تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) التابع لناسا اكتشفوا أن حلقات المجرة البعيدة مليئة بالدخان الكوني.

اكتشف علماء الفلك جزيئات عضوية معقدة توجد عادة في الدخان والحرارة في مجرة ​​تبعد أكثر من 12 مليار سنة ضوئية عن الأرض.

ومع ذلك ، بعيدًا عن كونه علامة على التلوث بين المجرات ، يعتقد العلماء أن الاكتشاف سيساعدهم على فهم كيفية تشكل النجوم في المراحل الأولى من الكون.

نظرًا لأن هذه المجرة بعيدة جدًا ، فإن الضوء من حلقاتها قد سافر بلايين السنين بحلول الوقت الذي وصل فيه إلى JWST.

سمح هذا للعلماء بمراقبة المجرة ، المعروفة باسم SPT0418-47 ، عندما كان عمر الكون 1.5 مليار سنة فقط – حوالي 10 بالمائة من عمره الحالي.

عادة ، لا يمكن قراءة شيء بعيد جدًا باستخدام المنظار.

لحسن الحظ بالنسبة للباحثين ، فإن SPT0418-47 يكاد يتماشى تمامًا مع مجرة ​​أخرى أقرب.

أوضح جاستن سبيلكر ، عالم الفلك بجامعة تكساس إيه آند إم والمؤلف الرئيسي للدراسة ، أن الضوء من مجرة ​​بعيدة ينحني ويمتد بفعل الجاذبية لجسم قريب ، مما يخلق “عدسة مكبرة كونية” طبيعية. خاتم أينشتاين.

الضوء المنبعث من حلقة أينشتاين هذه أكثر سطوعًا بمقدار 30 مرة مما لو كان بدونها ، مما يسمح للعلماء برؤية الأشياء التي تكون عادةً بعيدة جدًا وخافتة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها.

قال الدكتور سبيلكر إنه وفريقه انجذبوا لدراسة هذه المجرة لأول مرة لأنه “لا يمكننا الحصول على كل التفاصيل الغنية لما كانت عليه المجرة في بدايات الكون”.

قال كيدار بهاتكي ، الذي قاد التطوير التقني للمشروع ، إن تلسكوب الويب يمكّن العلماء الآن من تحقيق اكتشافات لم يسبق لها مثيل.

قال السيد باتكي: “اكتشافات مثل هذه هي بالضبط ما تم إنشاء الويب من أجله: فهم المراحل الأولى للكون بطرق جديدة ومثيرة”.

إنه لأمر مدهش أن نتعرف على جزيئات تبعد بلايين السنين الضوئية والتي نعرفها هنا على الأرض ، حتى لو بدت مثل الضباب الدخاني والدخان مما يثير نفورنا.

الضوء المنبعث من حلقة أينشتاين أكثر سطوعًا 30 مرة مما لو كان بدونها

استخدم العلماء JWST وعدسة الجاذبية للكشف عن وجود جزيئات تسمى الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAH) باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من المجرة البعيدة.

تشكلت بالقرب من النجوم المشكلة حديثًا التي تنبعث منها كتل من الضوء فوق البنفسجي ، وتمتص الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات هذه الطاقة وتصبح ضبابًا دخانيًا في الفضاء.

تلعب هذه السلاسل الطويلة والمعقدة من ذرات الهيدروجين والكربون دورًا رئيسيًا في ولادة النجوم من خلال امتصاص الطاقة والتحكم في كيفية تسخين الغاز في المجرات أو تبريده.

قال الدكتور سبيلكر: “هذه الجزيئات الكبيرة شائعة جدًا في الفضاء. اعتقد علماء الفلك أن هذه علامة جيدة على تشكل نجوم جديدة. أينما رأيت هذه الجزيئات ، كانت النجوم الصغيرة تحترق هناك أيضًا.

ومع ذلك ، مع هذا الاكتشاف الجديد ، ربما أظهرت قوة JWST أن الدخان لم يكن يعني دائمًا نشوب حريق في الأيام الأولى للكون.

وأضاف سبيلكر: “بفضل الصور عالية الدقة للويب ، وجدنا مناطق كثيرة بها دخان ولكن لا توجد نجوم فيها ، وأخرى بها نجوم جديدة تتشكل ولكن لا يوجد دخان”.

نقلب الافتراضات السابقة حول كيفية تشكل المجرات ، فإن وجود دخان كوني لا يعني دائمًا أن النجوم تتشكل في مكان قريب.

يأمل فريق البحث الذي يقف وراء الاكتشاف في استخدام JWST لمعرفة المزيد حول كيفية تشكل النجوم في بدايات الكون ، مع خطط للبحث عن الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات في مجرتين أخريين.

وأضاف سبيلكر: “الآن وقد أظهرنا لأول مرة أن هذا ممكن ، فإننا ننتظر لنرى ما إذا كان صحيحًا أنه حيثما يوجد دخان توجد حريق”.

في فراغ الفضاء ، مثل هذه الجزيئات المعقدة لم يتح لها الوقت بعد لتتشكل ، لذا فإن المجرات كلها نار ودخان. الطريقة الوحيدة للتأكد من ذلك هي النظر إلى المزيد من المجرات ، حتى المجرات البعيدة.

ومع ذلك ، يجب على العلماء العمل بسرعة. في مايو ، أفاد فريق تشغيل JWST أن نفس المعدات المستخدمة في هذه الدراسة لم تكن تجمع الكثير من المعلومات لأن اثنتين من القنوات الأربع على مقياس طيف JWST فقدت ما يصل إلى 50 بالمائة من البيانات التي تم جمعها.

على الرغم من أن الدكتور سبيلكر متفائل بإصلاح المشكلة ، إلا أنه حذر من أنه في حالة استمرار التدهور ، فإن “الملاحظات مثل تلك التي فعلناها ستكون مستحيلة أو صعبة للغاية في غضون عام”.

وقال لـ MailOnline: “هذا الإلحاح يشجعنا جميعًا في المجتمع على محاولة تحقيق أقصى استفادة من الأداة الآن ، بقدر ما نستطيع”.

تم نشر الدراسة في طبيعة.

تلسكوب جيمس ويب: تلسكوب ناسا بقيمة 10 مليارات دولار مصمم لاكتشاف الضوء من النجوم والمجرات المبكرة.

تم وصف تلسكوب جيمس ويب بأنه “آلة الزمن” التي ستساعد في كشف أسرار كوننا.

سيتم استخدام التلسكوب للنظر إلى المجرات الأولى التي ولدت في الكون قبل 13.5 مليار سنة ولمراقبة مصادر النجوم والكواكب الخارجية وأقمار وكواكب نظامنا الشمسي.

READ  العلماء يستكشفون "المحيط" المختبئ تحت قشرة الأرض... وهو كبير بما يكفي لدمج جميع المحيطات السطحية

التلسكوب العريض ، الذي تبلغ تكلفته بالفعل 7 مليارات دولار (5 مليارات جنيه إسترليني).

تبلغ درجة حرارة تشغيل تلسكوب جيمس ويب ومعظم أجهزته حوالي 40 كلفن – حوالي 387 فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 233 درجة مئوية).

إنه أكبر وأقوى تلسكوب فضاء يدور في العالم ، وهو قادر على التحديق بعد 100-200 مليون سنة من الانفجار العظيم.

تم تصميم مرصد الأشعة تحت الحمراء الذي يدور حوله ليكون أقوى بحوالي 100 مرة من سابقه ، تلسكوب هابل الفضائي.

تفضل ناسا التفكير في جيمس ويب على أنه خليفة هابل بدلاً من أن يكون بديلاً ، حيث سيعمل الاثنان معًا لبعض الوقت.

تم إطلاق تلسكوب هابل الفضائي في 24 أبريل 1990 ، على متن مكوك الفضاء ديسكفري من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا.

يدور حول الأرض بسرعة حوالي 17000 ميل في الساعة (27300 كيلومتر في الساعة) في مدار أرضي منخفض على ارتفاع حوالي 340 ميلاً.