اكتشاف جديد يغير النظرة السائدة عن تشكل المجرات والنجوم

تبيّن أن الأكثر بعدا بين المجرّات المعروفة تحتوي على آثار من الأكسجين، وهو اكتشاف يعزز الاعتقاد بأن مجموعات النجوم التي تملأ الكون اليوم تشكلت بسرعة كبيرة في العصور المبكرة من عمر الكون.
فمجرّة "JADES-GS-z14-0"، التي اكتُشفت العام الفائت بواسطة تلسكوب "جيمس ويب" الفضائي، بعيدة جدا لدرجة أن وصول ضوئها إلى الأرض استغرق 13,4 مليار سنة، وهي مسافة قياسية تتيح رؤيتها كما كانت عندما كان عمر الكون أقل من 300 مليون سنة، بينما يبلغ اليوم 13,8 مليار سنة.
كذلك هي شديدة السطوع، وهو ما يعد علامة على النشاط النجمي المكثف في زمن كانت فيه النظرية وعمليات المراقبة تتوقع أنه سيكون أكثر خفوتا.
ومنذ دخول تلسكوب "جيمس ويب" الخدمة في عام 2022، كشف أن مجرّات نشأت في وقت أبكر مما كان يُعتقد، وتتسم بأنها أكثر إشراقا مما كان مُتوقعا.
وأكد فريقان دوليان، أحدهما هولندي والآخر إيطالي، هذا السيناريو، من خلال عمليات مراقبة أجريت بواسطة تلسكوب "ألما" الراديوي التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي.
وكان تأكيدهما وجود آثار أكسجين في المجرة "JADES-GS-z14-0"، وهو ما كان مجرّد اشتباه مع "جيمس ويب"، بمثابة اكتشاف مفاجئ، إذ إن المجرّات الأولى التي ظهرت في حقبة ما يسمى بالفجر الكوني معروفة بأنها فقيرة بالعناصر الثقيلة مثل الأكسجين.
ونقل المرصد الأوروبي الجنوبي عن طالب الدكتوراه في مرصد "لايدن" الهولندي ساندر شوس، وهو المؤلف الأول لدراسة ستنشر في مجلة "ذي أستروفيزيكل جورنال"، قوله إن "الأمر أشبه بالعثور على مراهق حيث تتوقع رؤية الأطفال فقط".
يراد من هذه الاستعارة القول إن النجوم الأولى في مجرة شابة تعمل بعنصرين خفيفين، هما الهيدروجين والهيليوم، وأن مجرتها لا تصبح غنية بالعناصر الثقيلة إلا بعد تطور بطيء.
وأظهرت النتائج أن مجرّة JADES-GS-z14-0 "تشكلت بسرعة كبيرة وتتطور بالسرعة نفسها، مما يعزز مجموعة متزايدة من الأدلة التي تشير إلى أن تشكل المجرات يحدث بشكل أسرع بكثير مما كان يعتقد سابقا"، بحسب شوس.
وأشارت الدراستان إلى أن هذه المجرة تحتوي على عناصر ثقيلة أكثر بنحو عشرة أضعاف مما كان متوقعا، وفقا لبيان المرصد الأوروبي الجنوبي.
وقال ستيفانو كارنياني من معهد "سكوولا نورماليه سوبريوريه" في بيزا في إيطاليا، ومعدّ الدراسة الثانية التي ستُنشر في مجلة "أسترونومي أند أستروفيزيكس"، إن "الدليل على أن المجرة ناضجة أصلا في الكون الناشئ يثير تساؤلات عن توقيت وكيفية" تشكّلها.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الاتحاد

منذ 9 ساعات

• الاتحاد

المجرة الحلزونية

صورة نادرة التقطها تلسكوب «جيمس ويب» الفضائي التابع لناسا، بالأشعة تحت الحمراء للمجرة VV114، والمجرة الحلزونية العملاقة J0107a، تظهر توزيع الغاز النجمي والجزيئي للمجرة J0107a. (رويترز)

الاتحاد

منذ 10 ساعات

• الاتحاد

شكوك بشأن «أدلة» محتملة على حياة خارج الأرض

تعاود دراسات جديدة النظر في اكتشاف آثار محتملة لنشاط بيولوجي خارج النظام الشمسي أعلنه فريق أميركي بريطاني في أبريل، ما يؤشر إلى أنّ هذه الأدلة على وجود حياة خارج المجموعة الشمسية ليست «واعدة» بشكل كبير. في الشهر الفائت، أثار علماء فلك ضجة عندما نشروا في مجلة «ذي أستروفيزيكل جورنال ليترز» نتائج عمليات مراقبة «كاي 2-18 ب»، وهو كوكب خارجي يقع على مسافة 124 سنة ضوئية من الأرض، في كوكبة الأسد. وباستخدام تلسكوب «جيمس ويب»، أكّد العلماء أنّهم رصدوا في الغلاف الجوي للكوكب مؤشرات إلى وجود مركبات كيميائية تُعتبر منذ فترة طويلة «علامات حيوية» تؤشر إلى وجود حياة خارج كوكب الأرض. وهذه المركبات هي كبريتيد ثنائي الميثيل (DMS) وثنائي كبريتيد ثنائي الميثيل (DMDS) واللتان تُنتَجان على الأرض بواسطة كائنات حية فقط خصوصا العوالق النباتية. وقال نيكو مادوسودان، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كامبريدج والمعدّ الرئيسي للدراسة «أعتقد أن هذا الاكتشاف هو الأقرب إلى سمة يمكن أن نعزوها إلى الحياة»، مؤكدا ضرورة إجراء مزيد من عمليات المراقبة. في العام 2023، اكتشف التلسكوب «جيمس ويب» وجود غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب «كاي 2-18 بي»، وهو أول اكتشاف من نوعه لكوكب خارج المجموعة الشمسية يقع في «المنطقة الصالحة للسكن»، أي ليس قريبا جدا ولا بعيدا جدا عن نجمه ليكون فيه عنصر أساسي للحياة: المياه السائلة. ورغم أن العلامات كانت أكثر وضوحا هذه المرة، تبقى أقل بكثير من عتبة الأهمية الإحصائية التي يعتبرها العلماء حاسمة للتحقق من صحة الاكتشاف. ومنذ نشر الدراسة، أبدى عدد من علماء الفلك شكوكهم. وقد عززت هذه الاستنتاجات أعمالا بحثية حديثة لم تخضع بعد لمراجعة من جانب متخصصين. ومن بين الباحثين الذين أعادوا النظر في البيانات، اثنان من الطلاب السابقين لمادوسودان، هما لويس ويلبانكس من جامعة ولاية أريزونا، وماثيو نيكسون من جامعة ميريلاند. ومن خلال استخدام نماذج إحصائية أخرى، «تتبخر التأكيدات بشأن إمكان الكشف عن بصمة بيولوجية»، على ما كتب العلماء في دراسة أولية نُشرت الشهر الماضي. ووسّعوا عدد المواد الكيميائية المحتملة التي يمكن أن تفسّر العلامات التي رصدها جيمس ويب إلى 90 مادة، في مقابل 20 مادة في الدراسة الأساسية. ووفرت أكثر من 50 مادة «نتيجة». وقال نيكسون «عندما تكتشف كل شيء، هل تكون قد اكتشفت أي شيء فعليا؟». وأكّد الباحثان ضرورة إجراء مزيد من عمليات المراقبة، من دون استبعاد إمكان احتواء الغلاف الجوي لكوكب «كاي2-18 بي» على كبريتيد ثنائي الميثيل. «نقاش سليم» قال مادوسودان «هذا النوع من النقاش سليم». والأسبوع الماضي، نشر فريقه دراسته الأولية الخاصة، والتي توسعت فيها أعداد المواد الكيميائية المحتملة إلى 650 مادة. ومن بين النتائج الثلاث الأكثر واعدة يظهر كبريتيد ثنائي الميثيل، ولكن ليس ثنائي كبريتيد ثنائي الميثيل، وهو جانب رئيسي من الإعلان الأولي. وقال ويلبانكس «في غضون شهر، من دون أي بيانات رصدية، أو بيانات مختبرية، أو نماذج جديدة تغيّر تحليلهم بالكامل». تتمكن التلسكوبات من مراقبة الكواكب الخارجية خلال مرورها أمام نجمها، ما يتيح لعلماء الفلك تحليل طريقة قيام الجزيئات بتصفية الأطوال الموجية للضوء الذي يمر عبر غلافها الجوي واستنتاج تركيبها. ودمج فريق من علماء الفيزياء الفلكية من جامعة شيكاغو عمليات المراقبة، التي أجراها «جيمس ويب» للنجم «كاي 2-18 بي» في الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة. ولم يعثر على «أي دلالة إحصائية لكبريتيد ثنائي الميثيل وثنائي كبريتيد ثنائي الميثيل»، بحسب دراسة نُشرت الأسبوع الماضي. وباستخدام اختبار إحصائي أساسي، لم يجد عالم الفيزياء الفلكية في جامعة أكسفورد جايك تايلور أي دليل على وجود بصمات حيوية. ورفض مادوسودان هذه الدراسة الأخيرة، مؤكدا أن الاختبار لم يأخذ في الاعتبار الظواهر الفيزيائية التي رصدت. ودافع أيضا عن بحثه، قائلا إنه أصبح «واثقا تماما» منه أكثر مما كان عليه قبل شهر، قبل صدور بيانات جديدة عن «كاي2- 18 بي» المنتظرة في العام المقبل. ويعتبر عدد كبير من العلماء أن التلسكوبات الفضائية قد تتمكن يوما ما من جمع أدلة كافية لتحديد وجود حياة خارج كوكب الأرض. وقال نيكسون «لكن علينا استخدام الأطر القائمة وتجميع (الأدلة) بشكل موثوق بدلا من التسرع في الأمور، كما في هذه الحال خصوصا».

صحيفة الخليج

منذ يوم واحد

• صحيفة الخليج

اكتشاف أبعد مجرة في الكون

كشف التلسكوب «جيمس ويب» الفضائي عن مجرة جديدة تُدعى MoM-z14، تعد الأبعد حتى الآن، تعود إلى 280 مليون سنة فقط بعد «الانفجار العظيم» والذي حدث قبل 13.8 مليار سنة وفقاً لتوقعات العلماء وتم تأكيد الاكتشاف من خلال المسح الطيفي «ميراج» من قبل باحثين بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بأمريكا. ويمثل هذا الاكتشاف تحدياً للنماذج الحالية لتشكل المجرات؛ إذ لم يكن متوقعاً وجود مجرات بهذه السطوع في فترات مبكرة جداً من عمر الكون. وتُظهر البيانات أن ضوء المجرة ناتج عن نجوم شديدة الإضاءة، وليس عن نواة مجرية نشطة، ما يشير إلى وجود نجوم ضخمة تشبه تلك الموجودة بالعناقيد الكروية القديمة في درب التبانة. كما تكشف المجرة عن تركيب كيميائي غني بالنيتروجين، ما يدعم الفرضية بأنها تشكلت في بيئة مشابهة لأقدم النجوم بمجرتنا. وتُعد هذه النتائج خطوة مهمة لفهم تطور المجرات عبر الزمن الكوني.