يجب أن تعيش المجرات التي تشكلت خلال مليارات السنين الأولى بعد الانفجار العظيم ، حياة طويلة وصحية. بعد كل شيء ، لقد ولدوا بإمدادات غنية من غاز الهيدروجين البارد ، وهو بالضبط الوقود اللازم لمواصلة تشكل النجوم. لكن الأرصاد الجديدة كشفت عن مجرات 'مُروية' أوقفت تكوُّن النجوم. وليس لدى علماء الفلك أي فكرة عن السبب.
قام فريق دولي من علماء الفلك بدراسة مجموعة من ستة مجرات مبكرة باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر (ALMA) وتلسكوب هابل الفضائي. تم نشر نتائج البحث مؤخرًا في طبيعة سجية . تم استهداف تلك المجرات لأنها كانت معروفة بـ 'إخمادها' ، بـ القليل من تشكيل النجوم . في السابق ، اعتقد علماء الفلك أن شيئًا ما تدخل لوقف تشكل النجوم في تلك المجرات الغنية.
عاشت أضخم المجرات في الكون سريعًا وغاضبًا ، وخلقت نجومها في فترة زمنية قصيرة بشكل ملحوظ. قالت كيت ويتاكر ، المؤلفة الرئيسية للدراسة ، والأستاذة المساعدة في علم الفلك بجامعة ماساتشوستس ، أمهيرست: 'يجب أن يكون الغاز ، وهو وقود تشكل النجوم ، وفيرًا في هذه الأوقات المبكرة من الكون'. 'لقد اعتقدنا في الأصل أن هذه المجرات المروية قد اصطدمت بالمكابح بعد بضعة مليارات من السنين فقط من الانفجار العظيم. في بحثنا الجديد ، توصلنا إلى أن المجرات المبكرة لم تضغط في الواقع على المكابح ، بل كانت تعمل فارغة '.
عادةً ما تكون هذه الأنواع من المجرات بعيدة جدًا لدرجة أنه من المستحيل حلها ، لكن الفريق الذي يقف وراء المسح (المسمى REQUIEM ، من أجل إعادة حل المجرات المكبرة QUIEscent) استخدم خدعة: لقد استخدموا عدسة الجاذبية حول المجرات القريبة لتضخيم صور المجرات المستهدفة.
'إذا كانت المجرة لا تصنع العديد من النجوم الجديدة ، فإنها تصبح خافتة جدًا بسرعة كبيرة لذا من الصعب أو من المستحيل مراقبتها بالتفصيل باستخدام أي تلسكوب فردي. قال جاستن سبيلكر ، مؤلف مشارك في الدراسة الجديدة ، ووكالة ناسا ، إن REQUIEM يحل هذا من خلال دراسة المجرات ذات العدسة الجاذبية ، مما يعني أن ضوءها يتمدد ويتضخم عندما ينحني ويلتف حول مجرات أخرى أقرب بكثير إلى مجرة درب التبانة. زميل هابل ما بعد الدكتوراه في جامعة تكساس في أوستن. 'بهذه الطريقة ، تعمل عدسة الجاذبية ، جنبًا إلى جنب مع قوة التحليل وحساسية Hubble و ALMA ، كتلسكوب طبيعي وتجعل هذه المجرات المحتضرة تبدو أكبر وأكثر إشراقًا مما هي عليه في الواقع ، مما يسمح لنا برؤية ما يجري وما هو 'ر.'
وجد الفريق أنه ، على عكس التوقعات ، لم يكن هناك انخفاض مفاجئ في قدرة المجرات على تحويل الغاز البارد إلى نجوم. بدلاً من ذلك ، كانت النجوم تفتقر إلى الغاز البارد تمامًا. قالت كريستينا: 'لم نفهم بعد سبب حدوث ذلك ، ولكن التفسيرات المحتملة يمكن أن تكون إما أن إمدادات الغاز الأولية التي تغذي المجرة قد تم قطعها ، أو ربما يقوم ثقب أسود هائل بحقن الطاقة التي تحافظ على حرارة الغاز في المجرة'. ويليامز ، عالم الفلك بجامعة أريزونا ومؤلف مشارك في البحث. 'يعني هذا أساسًا أن المجرات غير قادرة على إعادة ملء خزان الوقود ، وبالتالي ، فهي غير قادرة على إعادة تشغيل المحرك عند إنتاج النجوم.'
لكن ما هو إزالة الغاز البارد من المجرات؟ علماء الفلك في حيرة من أمرهم ، وسيتعين عليهم مواصلة ملاحظاتهم للعثور على أدلة لهذا اللغز المجري العظيم. قال ويتاكر: 'لا يزال لدينا الكثير لنتعلمه حول سبب تشكل أضخم المجرات في وقت مبكر جدًا من الكون ، ولماذا أوقفوا تشكل نجومهم عندما كان الكثير من الغاز البارد متاحًا لهم بسهولة'. 'إن مجرد حقيقة أن هذه الوحوش الضخمة في الكون قد شكلت 100 مليار نجم في غضون حوالي مليار سنة ثم أوقفت فجأة تكوين نجومها هو لغز نود جميعًا حله ، وقد قدمت REQUIEM الدليل الأول.'
