اكتشاف مجرّة أضخم من «درب التبانة» بـ11 مليار سنة
اكتشف علماء الفلك مجرةً ضخمة تُشبه إلى حدّ كبير مجرّتنا، «درب التبانة»، لجهة الشكل، لكنها تفوقها حجماً بكثير، ويعود تاريخها إلى فجر الكون قبل 11.1 مليار سنة.
وتُقدّم هذه المجرّة التي أُطلق عليها اسم «J0107a»، لمحة عن زمن لم يكن عمر الكون فيه يتجاوز خُمس عمره الحالي.
وكشفت عمليات الرصد التي أجراها مرصد «ألما» في جبال الأنديز بتشيلي، وتلسكوب «جيمس ويب» الفضائي التابع لوكالة «ناسا»، أنّ للمجرة بنيةً حلزونية مدهشة، مع وجود شريط مركزي من النجوم والغاز، وهي سمة تُميّز «درب التبانة».
لكن أوجه الشبه تتوقّف عند هذا الحدّ، فمجرّة «J0107a» تتفوّق على مجرّتنا لجهة الحجم، إذ يزيد وزنها بأكثر من 10 أضعاف وزن «درب التبانة»، كما أنّ معدل تكوّن النجوم فيها أعلى بنحو 300 مرّة. ورغم هذا النشاط الكبير والكتلة الضخمة، فإنها أكثر تماسكاً وأصغر حجماً من «درب التبانة».
ويُثير اكتشاف مجرّة بهذه الضخامة والنضج في مرحلة مبكرة جداً من عمر الكون تساؤلات مثيرة حول سرعة تكوين المجرّات وطرائقها.
وقال عالم الفلك شواو هوانغ، من المرصد الفلكي الوطني في اليابان، المؤلّف الرئيسي للدراسة التي نقلتها «الإندبندنت» عن مجلة «نيتشر»، إنّ هذه المجرّة «عملاقة مثل الوحش، وتتمتّع بمعدّل تكوين نجوم مرتفع جداً وكمية هائلة من الغاز، تفوق بكثير ما نراه في المجرّات الموجودة اليوم».
ومن جانبه، قال المؤلّف المُشارك في الدراسة توشيكي سايتو، من جامعة شيزوكا اليابانية: «هذا الاكتشاف يطرح سؤالاً مهماً: كيف تشكّلت مجرّة بهذا الحجم الهائل في كون كان لا يزال في بداياته؟».
وبينما ثمة اليوم بعض المجرّات التي تمرّ بمعدلات تكوين نجوم مماثلة لـ«J0107a»، فإنّ معظمها تقريباً في حالة اندماج أو تصادم مجري، وهو ما لم يُلاحظ في حالة هذه المجرّة.
وأضاف سايتو: «كلاهما ضخم، ويمتلك بنية شريطية مماثلة، لكنّ مجرّة (درب التبانة) حظيت بوقت كافٍ لتطوير هذه البنية الضخمة، في حين لم تتح هذه الفرصة لـ(J0107a)».
وقبل 13.8 مليار سنة، كانت المجرّات كيانات مضطربة وغنية بالغاز أكثر بكثير من المجرّات الحالية؛ وهي عوامل عزَّزت انفجارات شديدة لتكوين النجوم.
ورغم أنّ المجرّات ذات البنية شديدة التنظيم، مثل الشكل الحلزوني لمجرّة «درب التبانة»، أصبحت شائعة اليوم، فإنّ هذه لم تكن الحال قبل 11.1 مليار سنة.
وأوضح هوانغ: «مقارنة بالمجرّات العملاقة الأخرى في بدايات الكون المُبكرة التي غالباً ما تكون أشكالها مضطربة أو غير منتظمة، من غير المتوقَّع أن تبدو المجرّة (J0107a) مشابهة جداً للمجرّات الحلزونية الموجودة اليوم». وتابع: «قد يتطلّب هذا إعادة النظر في النظريات المتعلّقة بتكوُّن بنى المجرّات الحديثة».
وكشف تلسكوب «جيمس ويب»، خلال تحليله المسافات الشاسعة للعودة إلى بدايات الكون، عن أنّ المجرّات ذات الشكل الحلزوني ظهرت في وقت أبكر بكثير مما كان يُعتقد، وتُعدّ المجرّة «J0107a» الآن واحدةً من أقدم الأمثلة المعروفة على المجرّات الحلزونية ذات الشريط.
ويُعتَقد أن نحو ثلثَي المجرّات الحلزونية التي نراها اليوم تمتلك شريطاً مركزياً، يعمل «حاضنة نجمية»؛ إذ يجذب الغاز من الأذرع الحلزونية إلى مركز المجرّة، فيتجمع بعض هذا الغاز ليُشكّل سُحباً جزيئية تتقلَّص بفعل الجاذبية، حتى تُكوِّن مراكز صغيرة تسخن وتتحوَّل إلى نجوم جديدة.
ويبلغ طول الشريط في «J0107a» نحو 50 ألف سنة ضوئية، وهي مسافة هائلة تُضيء على مدى ضخامة هذه المجرّة.
وختم سايتو: «رغم أنّ (جيمس ويب) بات يدرس أشكال المجرّات الضخمة المبكرة بشكل مكثَّف مؤخراً، فإنّ فهمنا لديناميكياتها لا يزال ضعيفاً».