رصد علماء الفلك ، لأول مرة ، نواة مجرة كثيفة تحترق مع ضوء الملايين من النجوم حديثي الولادة في أوائل الكون.
تسلط هذه النتيجة الضوء على الكيفية التي ربما تكونت بها المجرات الإهليلجية ، وهي التجمعات الضخمة من النجوم الأكبر سناً والتي تفتقر إلى الغازات ، في الكون المبكر. إنه سؤال استعصى على علماء الفلك لعقود.
اكتشف فريق البحث أولاً النواة المجرية المدمجة ، التي يطلق عليها اسم GOODS-N-774 ، في صور من تلسكوب هابل الفضائي. ملاحظات لاحقة من تلسكوب سبيتزر الفضائي ومرصد هيرشل الفضائي وم. ساعد مرصد كيك في جعل هذا الاكتشاف العلمي الحقيقي.
تشكل اللب قبل 11 مليار سنة ، عندما كان عمر الكون أقل من 3 مليار سنة. على الرغم من أن جزءًا فقط من حجم درب التبانة ، إلا أنه في ذلك الوقت كان يحتوي بالفعل على ضعف عدد النجوم الموجودة في مجرتنا.
تشير المحاكاة النظرية إلى أن المجرات الإهليلجية العملاقة تتكون من الداخل إلى الخارج ، مع نواة كبيرة تميز المراحل الأولى من التكوين. لكن معظم عمليات البحث عن هذه النوى شكلت خالي الوفاض ، مما يجعل هذه الملاحظة الأولى واكتشافًا هائلاً.
أوضحت الكاتبة الرئيسية إيريكا نيلسون من جامعة ييل في بيان صحفي: "لم نر حقًا عملية تشكيل يمكن أن تخلق أشياء بهذه الكثافة". "نشك في أن عملية التكوين الأساسية هذه هي ظاهرة فريدة للكون المبكر لأن الكون المبكر ، ككل ، كان أكثر إحكاما. اليوم ، الكون منتشر لدرجة أنه لم يعد بإمكانه إنشاء مثل هذه الأشياء. "
إلى جانب تحديد حجم المجرة من صور هابل ، حفر الفريق في صور مؤرشفة تحت الحمراء البعيدة من سبيتزر وهيرشيل لحساب مدى سرعة إنشاء المجرة المدمجة للنجوم. يبدو أنها تنتج 300 نجمة في السنة ، بمعدل 30 مرة أكبر من درب التبانة.
من المحتمل أن يحدث تكوين النجم المحموم لأن قلب المجرة يتشكل عميقًا داخل بئر جاذبية من المادة المظلمة. تقوم كتلته العالية بشكل غير عادي بسحب الغاز باستمرار ، وضغطه وتحفيز تكوين النجوم.
لكن هذه الاندفاعات في تكوين النجوم تولد غبارًا يمنع الضوء المرئي. يساعد هذا في تفسير سبب عدم رؤية الفلكيين لمثل هذه النواة البعيدة من قبل ، حيث ربما تم تفويتهم بسهولة في الاستطلاعات السابقة.
يعتقد الفريق أنه بعد فترة وجيزة من الفترة الزمنية المبكرة التي يمكننا رؤيتها ، توقف اللب عن تكوين النجوم. ومن المحتمل أن يتم دمجها مع المجرات الأصغر الأخرى ، حتى تتحول إلى مجرة أكبر بكثير ، على غرار المجرات الإهليلجية الأكثر ضخامة والمهدئة التي نراها اليوم.
قال المؤلف المشارك بيتر فان دوكوم من جامعة ييل: "أعتقد أن اكتشافنا يحسم مسألة ما إذا كان هذا النمط من بناء المجرات حدث بالفعل أم لا". "السؤال الآن ، كم مرة حدث هذا؟"
يشتبه الفريق في أن النوى المجرية الأخرى وفيرة ، ولكنها مخبأة خلف غبارها. يجب أن تكون المقاريب بالأشعة تحت الحمراء المستقبلية ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، قادرة على العثور على المزيد من هذه الأشياء المبكرة.
نُشرت الورقة في 27 أغسطس في مجلة Nature وهي متاحة على الإنترنت.
