رصد أبعد مجرة اكتُشفت حتى الآن.. وممكن الأقدم

بعد أكثر من 1200 ساعة روقبت خلالها السماء عبر أربعة تلسكوبات، رصد علماء فلك ما قد تكون أقدم وأبعد مجرة رُصدت على الإطلاق وتبعد 13.5 مليار سنة ضوئية عن الأرض، على ما ذكرت دراسة نُشرت الجمعة (8/4/2022) ويتعيّن تأكيد نتائجها من خلال عمليات رصد أكثر تقدماً.

وأُطلق على المجرة اسم "HD1" (إتش.دي 1)، ويفترض أنها تشكلت تقريبا بعد قليل من الانفجار العظيم الذي يُؤرخ به لنشأة الكون، وربما كانت زاخرة بالجيل الأول من النجوم، وقال الباحثون إن المجرة تعود لأكثر من 300 مليون سنة بعد الانفجار العظيم، الذي وقع قبل 13.8 مليار عام.

وتشير الدلائل إلى أن (اتش دي 1) كونت نجوما بمعدل مذهل، ربما نحو 100 نجم جديد في العام، أو بدلاً من ذلك كانت تضم ما قد يكون أضخم ثقب أسود معروف بحسب ما قالوا.

"اتش دي 1" أو "HD1"، هو جسم شديد السطوع "يتطابق لونه الأحمر مع خصائص مجرة تبعد 13.5 مليار سنة ضوئية"، بحسب ما يوضح مكتشف المجرة يويتشي هاريكانه في بيان نشرته على هامش الدراسة الجمعية الفلكية الملكية.

وقال الباحثون إن (إتش.دي 1)، التي من المحتمل أن تكون كتلتها أكبر بعشرة مليارات مرة من شمسنا، ربما كانت بها نجوم من الجيل الأول للنجوم، وتلك النجوم التي يطلق عليها المجموعة الثالثة تتسم بأنها ضخمة للغاية ومضيئة وساخنة وقصيرة العمر وتتألف بشكل شبه حصري من الهيدروجين والهيليوم.

بيانات إضافية جمعها مرصد ألما في تشيلي أُكّدت نتائج الدراسة الجديدة وأن مجرة "HD1" تبعد أكثر مما تبعد مجرة "GN-z11" التي كانت حتى اكتشاف "HD1" أبعد مجرة على الإطلاق، بمئة مليون سنة.

وبهدف تحديد عمر المجرة، قاس العلماء الانزياح الأحمر الخاص بضوئها الأصلي، ومع تمدد الكون، تتسع المسافة بين الأجسام، وكلما عدنا بالزمن إلى الوراء، ازدادت المسافة بين الأجسام وامتد ضوءها أكثر متحولاً إلى أطوال موجية تصبح حمراء بشكل متزايد.



التباسات وفرضيات حول المجرة 

ويقول يوتشي هاريكانه، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة طوكيو وهو أحد معدي الدراسة المنشورة في مجلة "أستروفيزيكل جورنال" إنه "عندما رصدت اللون الأحمر شعرت بالقشعريرة"، وأضاف "معلومات الرصد بشأن "إتش.دي 1" محدودة والخصائص الفيزيائية الأخرى لا تزال غامضة، ومنها شكلها وكتلتها الإجمالية وفلزيتها".

لكنّ مشكلة واحدة تبرز في ظل هذا الاكتشاف، إذ رصد العلماء كذلك كثافة قوية بشكل غير اعتيادي للإشعاع فوق البنفسجي في المجرة، ما يمثل علامة على نشاط لم تتطرق إليه النماذج النظرية الخاصة بتشكيل المجرات.

وطرح معدو الدراسة بالتالي فرضيتين، تشير الأولى إلى أنّ المجرة كانت ستشكّل أرضاً خصبة لتكوّن النجوم بشكل خاص وتشكيل نحو مئة منها سنوياً، وهو معدّل أعلى بعشر مرات من المتوقّع، ويمكن أن تمثل هذه النجوم "جمهرة النجوم الثالثة" التي لم يتمكن علماء الفلك من رصدها بعد.

ويوضح معد الدراسة الرئيسي فابيو باكوتشي من مركز هارفارد للفيزياء الفلكية في الولايات المتحدة أنّ هذه الأجيال الأولى من النجوم هي "أكبر وأكثر إشراقاً وسخونة من النجوم الحديثة".

أما الفرضية الثانية، فتتمثل في وجود ثقب أسود هائل في وسط المجرة، والذي من خلال ابتلاع كميات هائلة من الغاز يصدر إشعاعاً فوق بنفسجي قوياً.

لكن لحدوث هذه الظاهرة، ينبغي أن يكون الثقب الأسود يعادل بالحجم مئة مليون من كتلة الشمس، وفي هذا الإطار، تقول عالمة الفيزياء الفلكية فرانسواز كومبس من مرصد " Paris-PSL" والتي لم تشارك في إعداد الدراسة إنّ "الوصول إلى حجم مماثل في وقت قصير جداً احتمال بعيد".

"جيمس ويب" لإزالة الالتباسات حول "HD1"

وجمع الباحثون معلوماتهم من تلسكوبات في هاواي وتشيلي وتلسكوب سبيتزر الفضائي المداري، ويأملون في الحصول على توضيحات أكثر باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي يتمتع بقدرة لا مثيل لها على رؤية الكون البعيد جداً، وسيبدأ تشغيله خلال شهور بعدما دشنته إدارة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) في ديسمبر/ كانون الأول.

بالتعاون مع دويتشه فيله