اكتشاف مجرّة ضخمة تشكّلت في المرحلة المبكرة للكون

أظهرت دراسة نُشرت اليوم الأربعاء في مجلة 'نيتشر' العلمية أن الكون كان لا يزال صغيرا عندما تشكّلت فيه مع ذلك المجرة الحلزونية الضخمة J0107a ذات التدفقات الغازية الكبيرة بالنسبة إلى تلك الحقبة البعيدة التي شهدت وفرة في ولادة النجوم.
ونقل بيان للمرصد الفلكي الوطني الياباني وجامعة ناغويا عن كبير معدّي هذه الدراسة شو هوانغ وَصْفَه بـ'الضخمة' المجرّة J0107a التي كانت موجودة عندما كان عمر الكون 2,6 مليار سنة فحسب، أي ما يعادل خمس عمره الراهن.
وتبلغ كتلة J0107a أكثر من عشرة أضعاف كتلة مجرة درب التبانة التي ينتمي إليها كوكب الأرض. وتشبه J0107a كوكب الأرض في كونها مجرّة حلزونية ضلعية، أي أنها قرص يمرّ في وسطه شريط من الغاز والنجوم، ومزود بأذرع منحنية.
وشرحت أستاذة علم الفلك في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا في أستراليا ديان فيشر في مقال مصاحب أن المشكلة تكمن في أن مثل هذه الأشرطة من الغاز والنجوم 'لا يُتوقع ظهورها في الكون المبكر جدا'، لأنها 'أنظمة متطورة جدا ومنظمة بشكل جيد وتستغرق وقتا طويلا حتى تتشكل'.
وتتميز مجرّة J0107a ايضا بأن نسبة الغاز الموجودة في شريطها مرتفعة جدا وتبلغ نحو 50 في المئة، مقارنة بـ 10 في المئة للمجرات الشريطية الأكثر حداثة. يتدفق جزء من هذه الكتلة من الغاز نحو مركز المجرّة، حيث يغذي تكوين النجوم بوتيرة كبيرة جدا، أعلى بثلاثمئة مرة من معدل مجرة درب التبانة.
وفي شريطها وحده، تنتج J0107a ما يعادل 500 شمس في السنة. وقد يكون وقود الغاز الذي يسمح بهذا التكوين مسؤولا أيضا، وفقا للدراسة، عن نشاط مركز المجرّة الذي قُدّر سطوعه بما يعادل 700 مليار شمس.
ولا يشكل هذا النشاط المكثف مفاجأة في ذاته، إذ أشارت ديان فيشر إلى أن 'غالبية النجوم تشكلت خلال هذه الحقبة العاصفة الغنية بالغاز'.
وأدى بدء العمل عام 2022 بتلسكوب 'جيمس ويب' الفضائي، بعد 'هابل'، إلى تطور كبير في مجال المراقبة الفلكية، من خلال الكشف أولاً عن وجود فائض من المجرات مقارنة بتوقعات النماذج. مع هياكل أكثر إشراقا وربما تشكلت في وقت أبكر مما كان يُعتقَد.
والأهم أن 'هابل' كان يرصد خصوصا أشكالا غير منتظمة، فيما يرصد 'جيمس ويب' أجساما منظّمة بشكل لا مثيل له.
وأكمل فريق علماء الفلك من المؤسسات اليابانية بقيادة شو هوانغ ملاحظاتهم باستخدام تلسكوب 'ألما' الراديوي العملاق الكائن في صحراء أتاكاما في تشيلي.
وأتاح هذا االتلسكوب دراسة توزيع وطريقة عمل جزيئات الغاز. وتحيط بالمجرّة J0107a وتدعم نموها سحابة عملاقة يبلغ قطرها 120 ألف سنة ضوئية، أي أكبر من مجرة درب التبانة.