اكتشاف مجرة "ضخمة" تشكلت في المرحلة المبكرة للكون

أظهرت دراسة نشرت أمس الأربعاء في مجلة "نيتشر" العلمية، أن الكون كان لا يزال صغيراً عندما تشكلت فيه مع ذلك المجرة الحلزونية الضخمة "J0107a" ذات التدفقات الغازية الكبيرة، بالنسبة إلى تلك الحقبة البعيدة التي شهدت وفرة في ولادة النجوم.

ونقل بيان للمرصد الفلكي الوطني الياباني وجامعة ناغويا عن كبير معدي هذه الدراسة شو هوانغ، وصفه بـ"الضخمة" المجرة "J0107a"، التي كانت موجودة عندما كان عمر الكون 2.6 مليار سنة فحسب، أي ما يعادل خمس عمره الراهن.

وتبلغ كتلة "J0107a" أكثر من 10 أضعاف كتلة مجرة درب التبانة التي ينتمي إليها كوكب الأرض، وتشبهها في كونها مجرة حلزونية ضلعية، أي أنها قرص يمر في وسطه شريط من الغاز والنجوم، ومزود بأذرع منحنية.

وشرحت أستاذة علم الفلك في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا في أستراليا ديان فيشر في مقالة مصاحبة أن المشكلة تكمن في أن مثل هذه الأشرطة من الغاز والنجوم "لا يتوقع ظهورها في الكون المبكر جداً"، لأنها "أنظمة متطورة جداً ومنظمة بصورة جيدة، وتستغرق وقتاً طويلاً حتى تتشكل".

إنتاج كثيف للنجوم

تتميز مجرة "J0107a" أيضاً بأن نسبة الغاز الموجودة في شريطها مرتفعة جداً وتبلغ نحو 50 في المئة، مقارنة بـ10 في المئة للمجرات الشريطية الأكثر حداثة. يتدفق جزء من هذه الكتلة من الغاز نحو مركز المجرة، إذ يغذي تكوين النجوم بوتيرة كبيرة جداً، أعلى بـ300 مرة من معدل مجرة درب التبانة.

وفي شريطها وحده، تنتج "J0107a" ما يعادل 500 شمس في السنة. وقد يكون وقود الغاز الذي يسمح بهذا التكوين مسؤولاً أيضاً، وفقاً للدراسة، عن نشاط مركز المجرة الذي قدر سطوعه بما يعادل 700 مليار شمس.

ولا يشكل هذا النشاط المكثف مفاجأة في ذاته، إذ أشارت ديان فيشر إلى أن "غالبية النجوم تشكلت خلال هذه الحقبة العاصفة الغنية بالغاز".

التطور التكنولوجي

أدى بدء العمل عام 2022 بتلسكوب "جيمس ويب" الفضائي، بعد "هابل"، إلى تطور كبير في مجال المراقبة الفلكية، من خلال الكشف أولاً عن وجود فائض من المجرات مقارنة بتوقعات النماذج، مع هياكل أكثر إشراقاً وربما تشكلت في وقت أبكر مما كان يعتقد.

والأهم أن "هابل" كان يرصد خصوصاً أشكالاً غير منتظمة، فيما يرصد "جيمس ويب" أجساماً منظمة بصورة لا مثيل لها.

وأكمل فريق علماء الفلك من المؤسسات اليابانية بقيادة شو هوانغ ملاحظاتهم باستخدام تلسكوب "ألما" الراديوي العملاق الكائن في صحراء أتاكاما في تشيلي، وأتاح هذا التلسكوب دراسة توزيع وطريقة عمل جزيئات الغاز.

وتحيط بالمجرة "J0107a"، وتدعم نموها سحابة عملاقة يبلغ قطرها 120 ألف سنة ضوئية، أي أكبر من مجرة درب التبانة.