ما يمكن أن تخبرنا به مجرة ذات شريط عن شباب الكون

إذا كان الكون عبارة عن نسيج قديم وشاسع، فإن كل مجرة ستكون خيطًا منسوجًا في قماشه - بعضها يتعرج برفق، وبعضها يلتف بجرأة. في هذا التصميم الهائل، تخبرنا أنماط معينة قصص النضج والتطور، التي تشكلت على مدى مليارات السنين. مؤخرًا، نظر الفلكيون بعمق في هذا النسيج السماوي ووجدوا مجرةً هيكلها - شريط نجمي مركزي مدفون في أذرع لولبية أنيقة - يبدو أنه تشكل في وقت أبكر مما كان متوقعًا. مثل اكتشاف نمط مألوف في قطعة قماش أقدم بكثير، تتحدى هذه المجرة ذات الشريط القديمة افتراضاتنا حول مدى سرعة ظهور مثل هذه الهياكل الكونية في الملحمة الكبرى للكون.

في الفهم الكوني الحديث، يُعتقد أن المجرات ذات الأشرطة - مثل مجرتنا درب التبانة - هي علامات على تطور مجري متقدم. الشريط، وهو ترتيب كثيف وممدود من النجوم والغاز يعبر قلب المجرة، يعمل كقناة كونية، موجهًا الغاز برفق نحو الداخل ويؤثر على تكوين النجوم مع مرور الوقت. كانت هذه الميزات الهيكلية تُعتبر تقليديًا كوافدين متأخرين في الجدول الزمني الكوني، تتشكل بعد العصور الأكثر هدوءًا من النمو المجري. لكن الاكتشاف الأخير لمجرة تُعرف باسم COSMOS-74706 يروي قصة أكثر دقة.

باستخدام القدرات الفريدة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي جنبًا إلى جنب مع الأدوات الأرضية، أكد الباحثون أن COSMOS-74706 كانت تستضيف بالفعل شريطًا نجميًا بارزًا عندما كان عمر الكون حوالي ملياري سنة - أي حوالي 11.5 مليار سنة مضت. تشير هذه الظهور المبكر لشريط إلى أن بعض المجرات نضجت بسرعة، مشكّلة أنماطًا معقدة قبل وقت طويل مما توقعته معظم النظريات.

في تباين لطيف مع النماذج القديمة حيث تتشكل الأشرطة ببطء على مر الزمن، يكشف بصمة الطيف لهذه المجرة البعيدة أن العمليات التي تدعم تشكيل الأشرطة - التفاعلات الجاذبية للنجوم، ديناميات الغاز المتأثرة بالمادة المظلمة، والتوازن الدقيق للحركة المدارية - كانت بالفعل في حركة في الكون المبكر. من خلال جذب المواد نحو مركز المجرة وتوجيه برفق المكان الذي قد تشتعل فيه النجوم الجديدة، يوفر هيكل الشريط في COSMOS-74706 سجلًا حيًا للقوى التطورية التي تعمل.

هذا الاكتشاف يفعل أكثر من مجرد تحديد معلم سماوي؛ إنه يدعو للتفكير في كيفية تطور النضج الكوني. في السنوات الأولى من الكون، عندما كانت المادة لا تزال تستقر في أشكال وأنماط مألوفة، وجدت بعض المجرات طرقًا لبناء هياكل معقدة بسرعة، مثل حرفي مبكر يتقن حرفة قبل أوانها. أظهرت الملاحظات من التلسكوبات الراديوية مثل ALMA حتى أن هذه الأشرطة المبكرة يمكن أن توجه الغاز بسرعات ملحوظة، مما يشير إلى عمليات نشطة كانت تُعتبر نادرة في مثل هذه العصور.

بينما تواصل العديد من المجرات ذات الأشرطة اليوم تشكيل الأشرطة كجزء من قوس تطوري طويل، تشير حالة COSMOS-74706 إلى أن وتيرة التطور كانت متنوعة وديناميكية - انعكاس لنسيج الكون الغني الخاص به، المنسوج بالتنوع والمفاجأة. تعمق هذه الاكتشافات، الموضوعة جنبًا إلى جنب مع الأبحاث التي تظهر كيف تصبح ميزات الأشرطة أكثر شيوعًا على مدى مليارات السنين، تقديرنا للتاريخ المتعدد الطبقات المكتوب عبر السماء الليلية.

بعبارات بسيطة، أكد الفلكيون باستخدام تلسكوبات متقدمة وجود واحدة من أقدم المجرات ذات الأشرطة المعروفة، COSMOS-74706، في وقت كان فيه عمر الكون حوالي ملياري سنة. يضع هذا الاكتشاف قيودًا جديدة على نظريات تطور المجرات من خلال إظهار أن الميزات الهيكلية مثل الأشرطة النجمية يمكن أن تظهر في وقت أبكر بكثير مما تم تأكيده سابقًا.

تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي "الرسوم البيانية تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي ومخصصة للتمثيل، وليس للواقع."

المصادر SciTechDaily - مجرة قديمة ذات شريط نجمي تتحدى الجداول الزمنية Sci.News - تم رصد مجرة لولبية ذات شريط بعد ملياري سنة فقط من الانفجار العظيم UMass Amherst - العثور على واحدة من أقدم المجرات ذات الأشرطة اللولبية ALMA/NAOJ بيان صحفي - تطور المجرة اللولبية ذات الشريط المبكر NASA Science/Hubble Research - المجرات ذات الأشرطة والتطور الكوني