العلماء يكتشفون كيف تكونت المجرات الأولى في الكون

سمحت الصور الجديدة لأصغر وأضعف المجرات الأقرب إلينا، لعلماء الفلك بإعادة بناء سيناريو تكوين النجوم الأولى والهياكل المجرية في الكون المبكر. تم نشر نتائج البحث في مجلة Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

أحد أكثر الأسئلة إثارة للاهتمام التي حاول علماء الفلك الإجابة عنها لعقود هو، كيف ومتى تشكلت المجرات الأولى. إحدى الفرضيات هي أن تشكل النجوم في المجرات المبكرة بدأ بوتيرة ثابتة، مما أدى تدريجياً إلى إنشاء نظام ضخم بشكل متزايد. يشير آخر إلى أن هذا التكوين كان أكثر عنفًا، ولكنه متقطع، مع اندفاعات مكثفة قصيرة العمر من تكوين النجوم بسبب أحداث مثل الاندماجات وزيادة تراكم الغازات.

استخدم علماء الفلك البريطانيون والإسبان بيانات من تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب الكناري الكبير (GTC) لتحديد أصغر وأضعف المجرات في الكون القريب في ما يسمى بالحقول الحدودية.

قال قائد البحث بابلو بيريز غونزاليس من مركز علم الأحياء الفلكي الإسباني في بيان صحفي من جامعة نوتنغهام: "يمكن مقارنة تكوين المجرات بسيارة". المجرات الأولى تملك "محرك ديزل" على شكل نجوم تشكل نجوم جديدة ببطء ودون أي سرعة وتحول الغاز بسلاسة إلى نجوم صغيرة نسبيًا على مدى طويل. أو يمكن أن يكون التكوين مفاجئًا، حيث تنتج رشقات نارية من تكوين النجوم نجومًا كبيرة بشكل لا يصدق تدمر المجرة وتتسبب في توقف نشاطها لفترة أو حتى بشكل دائم. يرتبط السيناريو بعمليات مختلفة، مثل اندماج المجرات أو تأثير الثقوب السوداء الهائلة، ويعتمد ذلك على وقت وكيفية ظهور الكربون أو الأكسجين، وهما أمران ضروريان لأصل الحياة ".

لدراسة المجرات الصغيرة، قام الباحثون بدمج قوة التلسكوبات الأكثر تقدمًا مثل Hubble وGTC  مع "التلسكوبات الطبيعية" - عدسات الجاذبية.

وأوضح مؤلف آخر في الدراسة، البروفيسور كريس كونسيليس من جامعة مانشستر: "تعيش بعض المجرات في مجموعات كبيرة نسميها العناقيد. تحتوي على كميات هائلة من الكتلة على شكل نجوم وغاز ومادة مظلمة. كتلتها كبيرة جدًا لدرجة أنها تشوه الزمكان وتتصرف مثل التلسكوبات الطبيعية. نسميها عدسات الجاذبية، وتسمح لنا برؤية المجرات البعيدة والباهتة ذات السطوع المتزايد والدقة المكانية العالية".

كجزء من مشروع SHARDS، بحث علماء الفلك عن نظائر قريبة من المجرات الأولى التي تشكلت في الكون حتى يمكن دراستها بمزيد من التفصيل.

"قدمت أرصاد GTC SHARDS أعمق بيانات خط الانبعاث التي تم الحصول عليها على الإطلاق للمجرات القزمة، مما يسمح لنا بتحديد أنظمة تشكيل النجوم التي بدأت أخيرا".

أظهرت الدراسة أن تكون المجرات مصحوبة بتوقفات وانفجارات من النشاط، تليها فترات هدوء مرة أخرى، أي أن الفرضية الثانية هي الأكثر احتمالا.