علماءُ الفلكِ يحددون بعضاً من أقدمِ المجرّاتِ في الكون !

0
علماءُ الفلكِ يحددون بعضاً من أقدمِ المجرّاتِ في الكون !

علماءُ الفلكِ يحددون بعضاً من أقدمِ المجرّاتِ في الكون !


لقد حدَّد علماء الفلك بعضاً من أقدم المجرَّات في الكون. إذ وَجد فريقٌ من معهد علم الكونيَّات الحاسوبيِّ في جامعة دورهام ومركز سميثونيان للفيزياء الفلكيَّة التابع لهارفرد، وجدَ دليلاً على أنَّ أخفتَ المجرات القمريَّة (التي تدور حول مجرَّتنا درب التبانة) تعدُّ من بين أوائل المجرَّات التي تشكلَّت في كوننا.

وصفَ العلماء الذين يعملون على هذا البحث الاكتشاف بأنَّه "مثيرٌ للغاية"، إذ أنَّ العثور على بعض من أقدم مجرَّات الكون تدور حول درب التبانة "يماثل العثور على رفات البشر الأوائل الذين سكنوا الأرض".

تقترح النتائج التي توصَّل إليها فريق البحث أنَّ المجرات Segue-1، و Bootes I، و Tucana II، و Ursa Major I، هي في الحقيقة من المجرات الأولى التي تشكَّلت على الإطلاق، ويعتقد أنَّ عمرها يتجاوز ال13 مليار سنةٍ.

عندما كان عمر الكون حوالي 380000 سنةً؛ تكوَّنت الذرَّات الأولى فيه وهي ذرَّات الهيدروجين التي تُمثِّل أبسطَ عنصرٍ في الجدول الدوري. تجمَّعت على شكل سحابات وبدأت تبرد تدريجياً حتى استقرَّت في تجمُّعاتٍ صغيرةٍ أو "هالاتٍ" من المادة المظلمة التي انبثقت من الانفجار العظيم.

يطلق على طور التبريد هذا اسم "العصور المظلمة الكونيَّة" التي استمرَّت حوالي 100 مليون سنةٍ. في النِّهاية، أصبح الغاز الذي بُرِّد داخل الهالات مضطرباً وبدأ في تشكيل النّجوم التي شكَّلت أولى المجرَّات على الإطلاق.

مع تشكُّل أولى المجرّات انتهت العصور المظلمة بانتشار الضوء في الكون.

قام الدكتور ساونك بوس من مركز سميثونيان للفيزياء الفلكية التابع لهارفرد بالتَّعاون مع الدكتور أليس ديسن والبروفيسور كارلوس فرينك في مركز ICC بجامعة درهام بتحديد مجموعتين من المجرات القمرية التي تدور حول درب التبانة.

المجموعة الأولى هي تجمُّع باهتٌ جداً من المجرَّات التي تشكلت خلال "العصور المظلمة الكونية"، والثانية هي تجمُّع أسطع بقليلٍ تكوَّن من مجراتٍ تشكلت بعد مئات الملايين من السنين بعدما تمكّن الهيدروجين الذي تأيَّن بالأشعة فوق البنفسجية الشديدة المنبعثة من النجوم الأولى من أن يبرد ليشكل هالاتٍ أثقلَ من المادة المظلمة.

بشكل ملفت للانتباه؛ وجدَ الفريقُ أنَّ البيانات اتفقت تماماً مع نموذجٍ لتشكّل المجرَّات كانوا قد طوَّروه مسبقاً، مما أتاح لهم استنتاج أوقاتِ تشكُّل المجرَّات القمريَّة.

اكتشافاتهم نشرت في دوريَّة الفيزياء الفلكية.

قال البروفيسور كارلوس فرينك، مدير معهد علم الكونيَّات الحاسوبيِّ في جامعة دورهام: "تدعم اكتشافاتنا النموذج الحاليّ لتطورِ الكون، وهو نموذج 'لامدا-المادة المظلمة-الباردة' حيث تقوم الجسيمات الأولية التي تشكّل المادة المظلمة بتسيير التَّطور الكوني.

دمَّرت الأشعة فوق البنفسجية الشديدة المنبعثة من المجرَّات الأولى ذرات الهيدروجين المتبقية عبر تأيينها (بإزاحة إلكتروناتها) مما جعل تبريد الغاز وتكوينه لنجوم جديدة أمراً صعباً للغاية.

توقفت عملية تكوين المجرات، إذ لم تتمكن أي مجرة جديدة من التكون لمليار سنة أو نحوها.

نهايةً؛ أصبحت هالات المادة المظلمة ثقيلةً للغاية لدرجة أن الغاز المؤيَّن استطاع أن يبرد وتمَّ استئناف تشكل المجرات حتى بلغت ذروتها في تشكيل مجرَّاتٍ مُشرقةٍ مُذهلةٍ مثل مجرَّتنا درب التبانة.

الدكتور سوناك بوز، الحاصل على درجة الدكتوراه، كان طالباً عندما بدأ هذا العمل وهو الآن زميلٌ باحثٌ في مركز سميثونيان للفيزياء الفلكية التابع لهارفرد يقول: "إظهار التكامل بين تنبؤات النموذج النظري والبيانات الحقيقية هو إحدى الجوانب الجميلة لهذا العمل".

"كانت المجرّات الباهتة في محيط درب التبانة خارج نطاق الرادار قبل عقدٍ من الزمن ولكن مع زيادة حساسية مستكشفات المجرات في الزمن الحاضر وفي المستقبل، ظهرت مجموعة جديدة تتألف بالكامل من أصغر المجرات، مما سمح لنا اختبار النماذج النظرية في أنظمة جديدة ".

وقال الدكتور أليس دياسون زميل أبحاث من المجتمع الملكي في جامعة دورهام: "هذا مثال رائع على كيفية استخدام ملاحظات رصد أصغر مجرات قزمية بالقرب من مجرتنا درب التبانة في دراسة الكون المبكر".

تدقيق لغوي: محمد طحان


المصدر
phys.org

الحقوق محفوظة © أرابوست

تصميم الورشه