قام العلماء باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا بقياس عمر ما يمكن أن يكون أصغر مجرة شوهدت في الكون على الإطلاق. وفقًا للمعايير الكونية ، يبدو أنه مجرد طفل صغير ليس في مكانه بين المجرات الناضجة حوله. تسمى I Zwicky 18 ، قد يكون عمرها 500 مليون سنة (حتى عهد حديث بدأت الحياة المعقدة تظهر 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 الحياة" لمحة نادرة عن كيف تبدو أول المجرات الصغيرة في الكون المبكر.
المجرة عضو في كتالوج يضم 30000 مجرة مجاورة قام الفلكي السويسري فريد زويكي بتجميعها في الثلاثينيات من خلال تصوير السماء الشمالية بالكامل. على الرغم من أن الفلكيين يشتبهون منذ فترة طويلة في أن هذه المجرة كانت صغيرة ، بسبب تركيبها الكيميائي البدائي ، فإن حساسية هابل الرائعة سمحت لعلماء الفلك بإجراء إحصاء موثوق به لإجمالي عدد النجوم النجمية في المجرة. هذا سمح لهم بتحديد موثوق أقدم النجوم التي تعيش في المجرة ، وبالتالي وضع حد أعلى على عمر المجرة.
تمكنت المجرة الصغيرة من البقاء في حالة جنينية كسحابة غاز بارد من هيدروجين بدائي وهليوم معظم فترة تطور الكون. مع ازدهار عدد لا يحصى من المجرات في جميع أنحاء الفضاء ، لم يبدأ هذا النجم المتأخر في تكوين النجوم النشط إلا بعد حوالي 13 مليار سنة من الانفجار العظيم ، وخاض انفجار فجائي أول مفاجئ قبل 500 مليون سنة فقط.
تقع على بعد 45 مليون سنة ضوئية فقط؟ أقرب بكثير من المجرات الشابة الأخرى في ما يقرب من 14 مليار سنة ضوئية من الكون؟ قد يمثل I Zwicky 18 الفرصة الوحيدة لعلماء الفلك لدراسة تفاصيل البناء التي تتكون منها المجرات. يبقى اللغز لماذا استغرق الغاز في المجرة القزمة ، على عكس ذلك في المجرات الأخرى ، وقتًا طويلاً؟ ما يقرب من عمر الكون؟ تنهار تحت تأثير الجاذبية لتشكل أول نجومها.
قال ترين ثوان ، أستاذ علم الفلك في جامعة فرجينيا ، الذي شارك في تأليف الدراسة مع يوري إيزوتوف من مرصد كييف: "إن I Zwicky 18 هي مجرة شابة حسنة النية". "هذا أمر غير عادي لأن المرء يتوقع أن تتشكل المجرات الصغيرة فقط خلال أول مليار سنة أو نحو ذلك بعد الانفجار العظيم ، وليس بعد 13 مليار سنة. وقال إيزوتوف إنه كان من المتوقع أن تكون المجرات الصغيرة بعيدة جدًا ، على حافة الكون المرئي ، ولكن ليس في الكون المحلي.
توفر النتيجة ، التي تم الإبلاغ عنها في عدد 1 ديسمبر من مجلة الفيزياء الفلكية ، رؤية جديدة لكيفية تشكيل المجرات لأول مرة. تقدم المجرة I Zwicky 18 لمحة عما بدا عليه درب التبانة المبكر منذ 13 مليار سنة. مجموعة أخرى من ملاحظات هابل من قبل فريق مختلف تعطي عمرًا أكبر بقليل من 1 مليار سنة للمجرة ، مع الاحتفاظ بها حديث الولادة المقارن. استخدم كل من غوران أوستلين من مرصد ستوكهولم ، ومصطفى محسن من جامعة نوتنغهام ، كاميرا هابل القريبة بالأشعة تحت الحمراء ومقياس الطيف متعدد الأغراض للعثور على مجموعة من النجوم الحمراء الرائعة ، والتي تكون أقدم قليلاً من النجوم التي شاهدتها الكاميرا المتقدمة لكاميرا الاستطلاعات. وستنشر النتائج في علم الفلك والفيزياء الفلكية.
لإثبات أن I Zwicky 18 هي مجرة جديدة ، احتاج Thuan و Izotov إلى إظهار أنها خالية من النجوم من أول عدة مليارات من السنين بعد الانفجار العظيم ، وهي الفترة التي تشكل فيها جزء كبير من النجوم في الكون. على الرغم من أن الفلكيين قد اشتبهوا في أن المجرة كانت شابة بشكل استثنائي ، إلا أنهم اضطروا إلى انتظار هابل لتوفير الحساسية اللازمة لاكتشاف ما إذا كانت النجوم القديمة ، عمالقة حمراء باهتة ، موجودة داخل المجرة القزمة أم لا. احتاجت كاميرا هابل المتقدمة للاستطلاعات إلى التعرض الطويل جدًا ، مما تطلب 25 مدارًا من التلسكوب للبحث عن أضعف النجوم في المجرة. كان وجود النجوم القديمة في المجرة يشير إلى أن المجرة نفسها كانت قديمة ، مثل جميع المجرات الأخرى المعروفة في الكون.
يعتقد أن المجرات الكبيرة مثل درب التبانة تنمو بشكل هرمي ، مع اندماج المجرات الأصغر في المجرات الأكبر ، مثل الروافد التي تندمج في الأنهار الكبيرة. I Zwicky 18 هو نموذج أولي لهذه المجموعة المبكرة من المجرات القزمة الصغيرة. قال ثوان: "إن هذه المجرات القزمة المكونة للبناء ضعيفة جدًا وصغيرة جدًا بحيث لا يمكن دراستها بدون الأدوات الأكثر حساسية حتى في الكون المحلي ، ناهيك عن المناطق النائية من الكون".
قال ثوان أن هناك دليل آخر على شباب I Zwicky 18 هو حقيقة أن غازه بين النجوم "يكاد يكون نقيًا" ، ويتألف في الغالب من الهيدروجين والهيليوم ، وهما العنصران الأساسيان اللذان تم إنشاؤهما في الانفجار الكبير ، خلال الدقائق الثلاث الأولى من وجود الكون. تشمل المجرة القزمة فقط رش العناصر الأثقل الأخرى مثل الكربون أو النيتروجين أو الأكسجين التي يتم إنشاؤها لاحقًا مع تطور النجوم. يشير الغياب القريب لهذه العناصر الثقيلة إلى أن الكثير من الغاز البدائي في المجرة القزمة لم يتمكن من تكوين نجوم تصنع بعد ذلك عناصر ثقيلة.
المصدر الأصلي: نشرة هابل الإخبارية
