تتحدى صور تلسكوب جيمس ويب الفضائي النظريات حول تطور الكون

تتحدى صور تلسكوب جيمس ويب الفضائي النظريات حول تطور الكون

تمت مراجعة هذه المقالة وفقًا لـ Science X عملية التحرير
و الاستراتيجيات.
المحررين سلط الضوء على السمات التالية مع ضمان مصداقية المحتوى:

التحقق من الحقائق

منشور راجعه النظراء

مصدر موثوق

نعيد القراءة

صور ست مجرات ضخمة مرشحة ، شوهدت بعد 500 إلى 800 مليون سنة من الانفجار العظيم. الائتمان: NASA / ESA / CSA / I. لاب

يبدو أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) وجد العديد من المجرات التي أصبحت ضخمة جدًا بعد وقت قصير جدًا من الانفجار العظيم ، إذا كان من الممكن تصديق النموذج القياسي لعلم الكونيات.

في دراسة نشرت في علم الفلك الطبيعياكتشف مايك بويلان كولشين ، الأستاذ المشارك في علم الفلك بجامعة تكساس في أوستن ، أن ستة من أقدم وأكبر المجرات المرشحة التي رصدها JWST حتى الآن تتعارض مع التفكير السائد في علم الكونيات.

في الواقع ، يقدر باحثون آخرون أن كل مجرة ​​شوهدت بين 500 و 700 مليون سنة بعد الانفجار العظيم ، ومع ذلك فهي أكبر بعشرة مليارات مرة من شمسنا. يبدو أن إحدى المجرات أكبر كتلة من مجرة ​​درب التبانة ، على الرغم من أن مجرتنا كان لديها مليارات السنين الإضافية لتتشكل وتنمو.

وقالت بويلان كولشين: “إذا كانت الجماهير على حق ، فنحن في منطقة مجهولة”. “سنحتاج إلى شيء جديد جدًا حول تكوين المجرات أو تغيير في علم الكونيات. أحد الاحتمالات الأكثر تطرفًا هو أن الكون توسع بسرعة أكبر بعد الانفجار العظيم بسرعة أكبر مما لا نتوقعه ، الأمر الذي قد يتطلب قوى وجسيمات جديدة.”

ولكي تتشكل المجرات بهذه السرعة بهذا الحجم ، سيتعين عليها أيضًا تحويل ما يقرب من 100٪ من غازها المتاح إلى نجوم.

قال بويلان كولشين: “نرى عادةً ما لا يزيد عن 10٪ غاز يتحول إلى نجوم”. “لذا في حين أن تحويل 100٪ من الغاز إلى نجوم هو تقنيًا في حدود ما هو ممكن نظريًا ، فمن الصحيح أنه سيتطلب شيئًا مختلفًا تمامًا عما نتوقعه.”

READ  ناسا تحذر من توهج شمسي قوي

على الرغم من كل الإثارة الشديدة التي تثيرها ، فقد قدمت JWST لعلماء الفلك معضلة مقلقة. إذا تم تأكيد الكتل والوقت منذ الانفجار العظيم لهذه المجرات ، فقد تكون هناك حاجة لإجراء تغييرات أساسية على النمط السائد في علم الكونيات – ما يسمى بنموذج الطاقة المظلمة + المادة المظلمة الباردة (ΛCDM) ، والذي وجه علم الكونيات منذ أواخر التسعينيات – .

بناءً على النموذج القياسي لعلم الكونيات ، يتنبأ علماء الفلك بكسر ذرات الكون (المحور الرأسي) الموجود في المجرات ذات كتلة نجم معينة أو أكثر (المحور الأفقي). في هذه الدراسة ، يبدو أن ثلاث مجرات مرشحة (المشار إليها بنقطة انتشار واحدة) تستخدم جزءًا أكبر بكثير من الذرات المتاحة للنجوم مما هو متوقع. بدلاً من حوالي 10٪ كالمعتاد (القوس الأزرق) ، تشير البيانات إلى أن هذه المجرات المرشحة قد حولت 100٪ من الذرات المتاحة إلى نجوم. الائتمان: مايك بويلان كولشين / جامعة تكساس في أوستن

سواء كانت هناك طرق أخرى لتشكيل المجرات أسرع مما تسمح به ΛCDM ، أو ما إذا كان هناك المزيد من المواد المتاحة لتشكيل النجوم والمجرات في الكون المبكر أكثر مما كان يعتقد سابقًا ، يجب على علماء الفلك تغيير طريقة تفكيرهم السائدة.

تعد أوقات وكتل المجرات الست تقديرات أولية وستتطلب مزيدًا من التأكيد عن طريق التحليل الطيفي ، وهي طريقة تقسم الضوء إلى طيف وتحلل سطوع الألوان المختلفة. يمكن أن يشير مثل هذا التحليل إلى أن الثقوب السوداء المركزية فائقة الكتلة ، والتي يمكن أن تسخن الغاز المحيط ، يمكن أن تجعل المجرات أكثر إشراقًا ، لذلك تبدو أكثر ضخامة مما هي عليه في الواقع.

أو ربما تُرى المجرات فعليًا في وقت متأخر كثيرًا عما كان متوقعًا في الأصل بسبب الغبار الذي تسبب في تحول لون ضوء المجرة إلى اللون الأحمر ، مما يعطي الوهم بأن تكون أكثر سنين ضوئية وبالتالي في وقت أطول.

تأتي بيانات المجرة من التحقيق العلمي في النشر المبكر للتطور الكوني (CEERS) ، وهي مبادرة JWST متعددة الوكالات بقيادة عالم الفلك في جامعة أوستن ستيفن فينكلشتاين.

قد يشارك مشروع JWST التعاوني الجاري ، COSMOS-Web ، الذي تشارك في قيادته Caitlin Casey من UT Austin ، في التحليل الطيفي ويلقي مزيدًا من الضوء على النتائج للمساعدة في حل المعضلة. يغطي COSMOS-Web مساحة تبلغ حوالي 50 مرة أكبر من CEERS ومن المتوقع أن يكتشف آلاف المجرات.

READ  يستكشف العلماء خيارات جديدة للزراعة على كوكب المريخ

قال بويلان كولشين: “سيكون مثالياً لاكتشاف أندر وأضخم المجرات في العصور المبكرة ، وهو ما سيخبرنا كيف نشأت أكبر المجرات والثقوب السوداء في الكون المبكر بهذه السرعة”.

نُشر الاكتشاف الأولي وتقديرات الكتل والانزياحات الحمراء للمجرات الست المرشحة في طبيعة في فبراير من قبل فريق بقيادة جامعة سوينبرن للتكنولوجيا في أستراليا.

مزيد من المعلومات:
مايكل بويلان كولشين ، اختبار الإجهاد ΛCDM مع المجرات المرشحة للانزياح الأحمر العالي ، علم الفلك الطبيعي (2023). DOI: 10.1038 / s41550-023-01937-7. www.nature.com/articles/s41550-023-01937-7

معلومات المجلة:
علم الفلك الطبيعي


طبيعة


author

Fajar Fahima

"هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز."

Similar Posts

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *