اكتشف علماء الفلك اثنتين من أكثر المجرات البعيدة على الإطلاق ، عندما كان عمر الكون 700 مليون سنة فقط. ثم قام الفلكيون بمتابعة الملاحظات باستخدام تلسكوب سبيتزر الفضائي للتأكد من بعدهم وعمرهم. يعتقد أن عمر المجرات يتراوح بين 50-300 مليون سنة ، ولديها 1٪ فقط من كتلة مجرتنا درب التبانة.
لقد التقط علماء الفلك صورًا مذهلة لاثنين من أبعد المجرات على الإطلاق. تؤكد الصور فائقة الدقة المأخوذة بأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء ، لأول مرة ، أن هذه الكروب السماوية حقيقية. أصبح الباحثون * قادرين الآن على وزن المجرات وتحديد عمرها في أوقات أبكر من أي وقت مضى ، حيث يقدمون أدلة مهمة حول الأصول التطورية للمجرات مثل درب التبانة. يظهر العمل في عدد 1 أكتوبر من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
قام زميل كارنيجي Ivo Labb © ، جنبًا إلى جنب مع Rychard Bouwens و Garth Illingworth من UCO / Lick Observatory في جامعة كاليفورنيا ، وسانتا كروز ، و Marijn Franx من مرصد Leiden ، بفحص المجرات في حقل Hubble Ultra Deep (HUDF) باستخدام كاميرا صفيف بالأشعة تحت الحمراء (IRAC) على متن تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا. يظل HUDF ، الذي تم مسحه ضوئيًا بواسطة تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا في أواخر عام 2003 ، أعمق مشهد تم التقاطه على الإطلاق في الأطوال الموجية المرئية وشبه الحمراء.
تُرى المجرتان عندما كان الكون مجرد طفل - بعد 700 مليون سنة من الانفجار العظيم ، أو خمسة في المائة من عمر الكون الحالي. إنها تنتمي إلى عينة صغيرة ثمينة من المجرات القديمة المماثلة ، تم اكتشافها قبل عامين من قبل Bouwens و Illingworth و Franx وتم تحليلها بعمق في الطبيعة الشهر الماضي. يشير العجز النسبي لمثل هذه المصادر المضيئة البعيدة إلى أن هذه الفترة المبكرة كانت عندما كانت المجرات تتراكم بسرعة من عدد صغير جدًا من النجوم إلى المجرات الضخمة التي نراها في أوقات لاحقة.
نظرًا لوجود عدد قليل جدًا منها ، فإن التحقق من وجود المجرات البعيدة وقياس خصائصها لهما أهمية قصوى. أثبتت ملاحظات منتصف الأشعة تحت الحمراء الجديدة من سبيتزر أنها ضرورية لفريق Labbà © ، حيث لم تكن التحليلات ممكنة من بيانات هابل وحدها.
قال Labbà © "سبيتزر آلة صغيرة مذهلة". "إنه إنجاز رائع أن تلسكوب صغير يبلغ طوله 0.85 متر يمكنه رؤية المصادر على بعد 12.7 مليار سنة ضوئية." على الرغم من أن الفلكيين لاحظوا المجرات البعيدة من قبل ، إلا أنها أبعد مسافة تم حساب الخصائص الفيزيائية التفصيلية لها. وأضاف Labbà © "أنا متأكد من أننا لن نتمكن من تأكيد وجود هذه المجرات ، ناهيك عن حساب كتلتها وعمرها النجمية ، بدون سبيتزر".
كان عمر المجرتين بين 50 و 300 مليون سنة - الرضع أنفسهم ، وفقًا لمعايير المجرة - وكان وزنهم أقل بمائة مرة تقريبًا من مجرتنا درب التبانة الكاملة. تشير الأعمار والجماهير إلى أنها كانت في مكانها قبل ذلك بكثير ، بعد حوالي 500-600 مليون سنة من الانفجار الكبير. يمكن أن تكون من بين أنظمة المجرات الأولى التي تشكلت في الكون ، بعد وقت قصير من النجوم الأولى ، مما يعني أن المسوحات المستقبلية قد تكشف عن المجرات المضيئة في أوقات أبكر من تلك المقاسة بواسطة Labbà © وزملائه.
أول 500 مليون سنة بعد الانفجار العظيم معروفة لعلماء الفلك باسم "العصور المظلمة" ، لأن الكون كان مليئًا بسحب من غاز الهيدروجين المحايد الذي حجب المجرات من وجهة نظرنا. يفترض علماء الفلك أن المجرات المشكلة حديثًا بدأت في إطلاق ما يكفي من الإشعاع للحرق عبر الضباب الكوني ، وتحويل الكون أولاً إلى زبد من البلازما ، وفي النهاية إلى الحالة الشفافة التي هي عليها اليوم.
حقق الفريق في ما إذا كان تكوين النجوم في المجرات يمكن أن يكون مسؤولًا عن إزالة هذا الضباب ، لكن حساباتهم تشير إلى أن المجرات في هذه الدراسة صغيرة جدًا وقليلة جدًا. قال Bouwens ، "في جميع الاحتمالات ، توجد العديد من المجرات في هذه الأوقات المبكرة ، لكنها أضعف مما يمكننا رؤيته مع التلسكوبات الحالية."
المساعدة في الطريق. سيتم تثبيت أدوات قوية جديدة على هابل العام المقبل ، وسيشهد العقد القادم ظهور الجيل القادم من التلسكوبات ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي والتلسكوبات المخططة الأرضية من فئة 30 مترًا. لذلك يبقى Labbà © متفائلاً. أظن أن HUDF لديه الكثير من الأسرار للكشف عنها. مع الأدوات والتلسكوبات الجديدة ، يجب أن نكون قادرين على انتزاع العديد من الاكتشافات من هذه القطعة الصغيرة نسبيًا من السماء. "
المصدر الأصلي: البيان الصحفي الصادر عن معهد كارنيغي
