قام العلماء باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا بقياس عمر ما قد يكون أصغر مجرة شوهدت في الكون على الإطلاق. وفقًا للمعايير الكونية ، فهو مجرد طفل صغير يبدو في غير مكانه بين المجرات الناضجة المحيطة به. يُدعى I Zwicky 18 ، قد يكون عمره 500 مليون سنة (حقبة حديثة جدًا بدأت تظهر فيها الحياة المعقدة بالفعل على الأرض). على النقيض من ذلك ، فإن مجرتنا درب التبانة أكبر من 20 مرة ، أو حوالي 12 مليار سنة ، وهي العمر النموذجي للمجرات عبر الكون. تقدم هذه المجرة 'المتأخرة من العمر' لمحة نادرة عما تبدو عليه المجرات الضئيلة الأولى في الكون المبكر.
المجرة هي جزء من كتالوج يضم 30000 مجرة قريبة قام عالم الفلك السويسري فريد زويكي بتجميعها في الثلاثينيات من خلال تصوير السماء الشمالية بأكملها. على الرغم من أن علماء الفلك يشتبهون منذ فترة طويلة في أن هذه المجرة كانت صغيرة ، نظرًا لتركيبها الكيميائي البدائي ، سمحت حساسية هابل الرائعة لعلماء الفلك بإجراء إحصاء موثوق لإجمالي عدد النجوم في المجرة. سمح لهم ذلك بالتعرف بشكل موثوق على أقدم النجوم التي تعيش في المجرة ، وبالتالي وضع حد أعلى لعمر المجرة.
تمكنت المجرة الصغيرة من البقاء في حالة جنينية كسحابة غازية باردة من الهيدروجين البدائي والهيليوم لمعظم فترة تطور الكون. مع ازدهار عدد لا يحصى من المجرات في جميع أنحاء الفضاء ، لم يبدأ هذا النجم المتأخر في تشكيل النجوم النشط إلا بعد حوالي 13 مليار سنة بعد الانفجار العظيم ، وحدث أول انفجار نجمي مفاجئ منذ حوالي 500 مليون سنة فقط.
تقع على بعد 45 مليون سنة ضوئية فقط؟ أقرب بكثير من المجرات الفتية الأخرى في ما يقرب من 14 مليار سنة ضوئية من الكون؟ قد تمثل I Zwicky 18 الفرصة الوحيدة لعلماء الفلك لدراسة تفصيلية لبنات البناء التي تتكون منها المجرات. يبقى لغزًا لماذا استغرق الغاز في المجرة القزمة ، على عكس المجرات الأخرى ، وقتًا طويلاً؟ ما يقرب من عمر الكون؟ ينهار تحت تأثير الجاذبية ليشكل نجومه الأولى.
قال ترين ثوان ، أستاذ علم الفلك في جامعة فيرجينيا ، الذي شارك في تأليف الدراسة مع يوري إيزوتوف من مرصد كييف: 'أنا زويكي 18 هي مجرة شابة حقيقية'. 'هذا أمر غير عادي لأن المرء يتوقع أن تتشكل المجرات الشابة فقط حول أول مليار سنة أو نحو ذلك بعد الانفجار العظيم ، وليس بعد حوالي 13 مليار سنة. وكان من المتوقع أن تكون المجرات الفتية بعيدة جدًا ، على حافة الكون المرئي ، ولكن ليس في الكون المحلي ، 'قال إيزوتوف.
هذا الاكتشاف ، الذي نُشر في عدد 1 ديسمبر من مجلة الفيزياء الفلكية ، يوفر نظرة جديدة حول كيفية تشكل المجرات لأول مرة. تقدم المجرة I Zwicky 18 لمحة عما كانت تبدو عليه مجرة درب التبانة المبكرة قبل 13 مليار سنة. أعطت مجموعة أخرى من ملاحظات هابل من قبل فريق مختلف عمرًا أكبر بقليل لمليار سنة للمجرة ، ولا تزال تُبقيها حديثة الولادة. استخدم جوران أوستلين من مرصد ستوكهولم ومصطفى محسن من جامعة نوتنغهام ، كاميرا هابل القريبة من الأشعة تحت الحمراء ومقياس الطيف متعدد الأجسام للعثور على مجموعة من النجوم الحمراء الباردة ، والتي تكون أقدم قليلاً من النجوم التي تراها الكاميرا المتقدمة لكاميرا الاستطلاعات. سيتم نشر النتائج في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
لإثبات أن I Zwicky 18 هي مجرة جديدة ، احتاج Thuan و Izotov لإثبات أنها كانت خالية من النجوم منذ عدة مليارات من السنين الأولى بعد الانفجار العظيم ، وهي الفترة التي تشكل فيها جزء كبير من النجوم في الكون. على الرغم من أن علماء الفلك قد اشتبهوا في أن المجرة كانت صغيرة بشكل استثنائي ، إلا أنهم اضطروا إلى انتظار هابل لتوفير الحساسية اللازمة لاكتشاف ما إذا كانت النجوم القديمة ، العمالقة الحمراء الباهتة ، موجودة داخل المجرة القزمة أم لا. احتاجت كاميرا هابل المتقدمة للمسوحات إلى تعريض طويل جدًا ، مما يتطلب 25 مدارًا تلسكوبًا للبحث عن أضعف النجوم في المجرة. قد يشير وجود النجوم القديمة في المجرة إلى أن المجرة نفسها كانت قديمة ، مثل جميع المجرات الأخرى المعروفة في الكون.
يُعتقد أن المجرات الكبيرة مثل مجرة درب التبانة تنمو بشكل هرمي ، حيث تندمج المجرات الأصغر في مجرات أكبر ، مثل الروافد التي تندمج في الأنهار الكبيرة. I Zwicky 18 هو نموذج أولي لهذه المجموعة المبكرة من المجرات القزمة الصغيرة. قال ثوان: 'هذه المجرات القزمية المكونة من لبنة خافتة جدًا وصغيرة جدًا بحيث لا يمكن دراستها بدون الأدوات الأكثر حساسية حتى في الكون المحلي ، ناهيك عن الأماكن البعيدة في الكون'.
دليل آخر على شباب I Zwicky 18 هو حقيقة أن غازه البينجمي 'نقي تقريبًا' ، كما قال Thuan ، ويتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم ، وهما العنصران الأساسيان اللذان تم إنشاؤهما في الانفجار العظيم ، خلال الدقائق الثلاث الأولى من وجود الكون. تتضمن المجرة القزمة رشًا فقط من العناصر الأثقل الأخرى مثل الكربون أو النيتروجين أو الأكسجين الذي يتم إنشاؤه لاحقًا مع تطور النجوم. يشير الغياب شبه التام لمثل هذه العناصر الثقيلة إلى أن الكثير من الغاز البدائي في المجرة القزمة لم يتمكن من تكوين النجوم التي تصنع لاحقًا العناصر الثقيلة.
المصدر الأصلي: بيان هابل الإخباري
