تم اكتشاف كتلة مجرة تقع على بعد حوالي 10.2 مليار سنة ضوئية من الأرض من خلال دمج البيانات من مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا مع المقاريب البصرية والأشعة تحت الحمراء. الكتلة ، JKCS041 ، هي أكبر مجموعة مجرات تم ملاحظتها حتى الآن ، ونرى أنها عندما كان الكون حوالي ربع عمره الحالي فقط. تفوق مسافة المجموعة حامل الرقم القياسي السابق بنحو مليار سنة ضوئية.
مجموعات المجرات هي أكبر الأجسام المرتبطة بالجاذبية في الكون. يمكن أن يكشف اكتشاف مثل هذا الهيكل الكبير في هذه الحقبة المبكرة جدًا عن معلومات مهمة حول كيفية تطور الكون في هذه المرحلة الحاسمة.
JKCS041 على حافة عندما يعتقد العلماء أن مجموعات المجرات يمكن أن توجد في أوائل الكون بناءً على الوقت الذي يستغرقه تجميعها. لذلك ، فإن دراسة خصائصه - مثل التكوين والكتلة ودرجة الحرارة - ستكشف المزيد عن كيفية تشكل الكون.
قال ستيفانو أندريون من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية (إناف) في ميلانو بإيطاليا: "هذا الجسم قريب من حد المسافة المتوقع لكتلة مجرة". "لا نعتقد أن الجاذبية يمكن أن تعمل بسرعة كافية لجعل عناقيد المجرات في وقت أبكر بكثير."
تم الكشف عن JKCS041 في الأصل في عام 2006 في مسح من المملكة المتحدة تلسكوب الأشعة تحت الحمراء (UKIRT). بعد ذلك تم تحديد المسافة إلى الكتلة من الملاحظات البصرية والأشعة تحت الحمراء من UKIRT ، تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي في هاواي وتلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا. ملاحظات الأشعة تحت الحمراء مهمة لأن الضوء البصري من المجرات على مسافات كبيرة يتحول إلى أطوال موجية للأشعة تحت الحمراء بسبب توسع الكون.
كانت بيانات شاندرا هي الدليل النهائي - ولكن الحاسم - لأنها أظهرت أن JKCS041 كانت بالفعل مجموعة مجرة حقيقية. يُظهر انبعاث الأشعة السينية الممتد الذي شاهدته شاندرا أنه تم اكتشاف الغاز الساخن بين المجرات ، كما هو متوقع لمجموعة عنقودية حقيقية بدلاً من تلك التي تم التقاطها في عملية التشكيل.
أيضا ، بدون ملاحظات الأشعة السينية ، بقيت إمكانية أن هذا الكائن يمكن أن يكون مزيجًا من مجموعات مختلفة من المجرات على طول خط الرؤية ، أو خيوط ، تيار طويل من المجرات والغاز ، ينظر إليها من الأمام. تستبعد كتلة ودرجة حرارة الغاز الساخن المكتشفة المقدرة من ملاحظات شاندرا هذين البدلين.
يجادل مدى وشكل انبعاث الأشعة السينية ، إلى جانب عدم وجود مصدر راديوي مركزي ، ضد احتمال أن يكون انبعاث الأشعة السينية ناتجًا عن تشتت ضوء الخلفية الكونية الميكروي عن طريق الجزيئات التي تنبعث منها الموجات الراديوية.
ليس من الممكن بعد ، مع الكشف عن مجموعة مجرات واحدة بعيدة للغاية ، لاختبار النماذج الكونية ، لكن عمليات البحث جارية للعثور على مجموعات مجرات أخرى على مسافات شديدة.
قال المؤلف المشارك بن ماوغان من جامعة بريستول في المملكة المتحدة: "هذا الاكتشاف مثير لأنه يشبه العثور على حفرية تيرانوصور ريكس أقدم بكثير من أي حفريات معروفة أخرى". "قد تتلاءم أحفورة واحدة فقط مع فهمنا للديناصورات ، ولكن إذا وجدت المزيد ، فيجب عليك إعادة التفكير في كيفية تطور الديناصورات. وينطبق الشيء نفسه على مجموعات المجرات وفهمنا لعلم الكونيات ".
كان حامل الرقم القياسي السابق لمجموعة المجرات على بعد 9.2 مليار سنة ضوئية ، اكتشف XMMXCS J2215.9-1738 ، من قبل وكالة الفضاء الأوروبية XMM-Newton في عام 2006. وقد حطم الرقم القياسي السابق للمسافة بحوالي 0.1 مليار سنة ضوئية فقط ، بينما تجاوز JKCS041 XMMXCS J2215 .9 بحوالي عشرة أضعاف ذلك.
قال أندريون: "المثير في هذا الاكتشاف هو الفيزياء الفلكية التي يمكن إجراؤها من خلال دراسات متابعة تفصيلية".
من بين الأسئلة التي يأمل العلماء في معالجتها من خلال مزيد من الدراسة JKCS041 هي: ما هو تراكم العناصر (مثل الحديد) مثل هذا الشيء الشاب؟ هل هناك علامات على أن الكتلة لا تزال تتشكل؟ هل ترتبط درجة الحرارة وسطوع الأشعة السينية لمثل هذه الكتلة البعيدة بكتلتها بنفس الطريقة البسيطة التي ترتبط بها العناقيد القريبة؟
المصدر: EurekAlert
