برامج
شاهد آخر حلقاتنا اونلاين
مجرة في الفضاء
تم الكشف عن علامات وجود المياه في مجرة تبعد 12.8 مليار سنة ضوئية من الأرض، مما يجعلها الأبعد، وأهمّ اكتشاف حتى الآن، بحسب علماء الفلك.
تم العثور على عدد من الجزيئات في SPT0311-58، وهي مجرة ضخمة يرجع تاريخها إلى عندما كان عمر الكون 780 مليون سنة فقط.
باستخدام Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) في تشيلي، وجد علماء الفلك في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين، دليلاً على وجود جزيئات الماء، المصنوعة من ذرات الهيدروجين والأكسجين، في المجرة القديمة.
هذا يشير إلى أنّ الكون الجزيئي قد تشكل في وقت مبكر جداً، كما قالوا أنّ الانتقال من الهيليوم والهيدروجين، أو هيدريد الهيليوم، إلى تركيبات أكثر تعقيداً حدث بسرعة.
تنصهر العناصر الأثقل من الهيليوم والهيدروجين في قلب النجم عندما يصل إلى نهاية حياته، لذلك يشير هذا البحث إلى أنّ النجوم الأولى التي تشكلت قد ماتت، وبأنّ وفاتها أنتجت جزيئات في غضون 800 مليون سنة.
وهذا بدوره أدى إلى كل ما نعرفه اليوم، بما في ذلك الأرض، الشمس، النظام الشمسي، والإنسانية بحد ذاتها.
شمل البحث الجديد بعض الدراسات الأكثر تفصيلاً وتعقيداً للغاز الجزيئي في الكون المبكر.
وقال الفريق أنّ العثور على أدلة على جزيئات الماء حتى الآن، أعطى الفريق نظرة ثاقبة حول مدى سرعة تغير الكون.
إنّ المنطقة التي تم العثور على الجزيئات فيها تدعى، SPT0311-58، وتتكون من مجرتين، وقد شوهدت لأول مرة من قبل علماء ALMA في عام 2017.
إنها على بعد 12.8 مليار سنة ضوئية من الأرض، مما يعني أنّ الضوء الذي نراه هو من 12.8 مليار سنة في الماضي، خلال فترة تعرف باسم عصر إعادة التأين.
حدثت هذه الحقبة في وقت كان فيه الكون خمسة في المائة فقط من عمره الحالي، عندما ولدت النجوم والمجرات الأولى.
في الضوء الذي نراه يبدو أن المجرتين بدأتا في الاندماج، ومعدل تكوين النجوم السريع يستخدم غازهما، مما يجعلهما يشكلان في النهاية زوجاً من المجرات الإهليلجية الضخمة.
وقال المؤلف الرئيسي سريفاني جاروجولا: “باستخدام ملاحظات ALMA عالية الدقة للغاز الجزيئي في زوج المجرات المعروفة مجتمعة باسم SPT0311-58، اكتشفنا جزيئات الماء وأول أكسيد الكربون في أكبر المجرتين”.
“الأكسجين والكربون، على وجه الخصوص، هما عنصران من الجيل الأول، وفي الأشكال الجزيئية لأول أكسيد الكربون والماء، هما حاسمان للحياة كما نعرفها”، أوضح الفلكي والباحث الرئيسي.
SPT0311 – 58 هي حالياً المجرة الأكثر ضخامة المعروفة من الوقت الذي كان فيه الكون صغيراً ، ولديها المزيد من الغبار والغاز من المجرات المبكرة الأخرى.
وقال ياروجولا: “هذا يعطينا الكثير من الفرص المحتملة لمراقبة الجزيئات الوفيرة وفهم أفضل لكيفية تأثير هذه العناصر التي تخلق الحياة على تطور الكون المبكر”.
الماء هو ثالث أكثر الجزيئات وفرة في الكون بعد الهيدروجين الجزيئي وأول أكسيد الكربون، بحسب الدراسات السابقة للمجرات في الكون المحلي والأوائل التي تربط انبعاث المياه وانبعاث الأشعة تحت الحمراء البعيدة من الغبار.
“يمتص الغبار الأشعة فوق البنفسجية من النجوم في المجرة ويعيد إصدارها كفوتونات الأشعة تحت الحمراء البعيدة.”
“هذا يثير المزيد من جزيئات الماء، مما يؤدي إلى انبعاث المياه التي يمكن للعلماء ملاحظتها. في هذه الحالة، ساعدنا على اكتشاف انبعاث المياه في هذه المجرة الضخمة.”
يمكن استخدام هذا الارتباط لتطوير الماء كمتتبع لتكوين النجوم، والذي يمكن تطبيقه بعد ذلك على المجرات على نطاق كوني.
تساعد دراسة المجرات الأولى التي تتشكل في الكون العلماء على فهم ولادتها ونموها وتطورها بشكل أفضل، وكذلك ما أدى إليه ذلك، بما في ذلك الأرض والنظام الشمسي بأكمله.
“تشكل المجرات في وقت مبكر النجوم بمعدل آلاف المرات من درب التبانة،” قال جاروجولا.
“إنّ دراسة محتوى الغاز والغبار في هذه المجرات المبكرة تُعلمنا عن خصائصها، مثل عدد النجوم التي يتم تشكيلها، ومعدل تحويل الغاز إلى نجوم، وكيف تتفاعل المجرات مع بعضها البعض، وأكثر من ذلك.”
وفقاً لجاروجولا، هناك الكثير لمعرفته بعد عن SPT0311-58 ومجرات الكون المبكرة.
من بين الأسئلة التي يأملون في الإجابة عليها هي ” كيف تم تجميع الكثير من الغاز والغبار لتشكيل النجوم والمجرات في وقت مبكر جداً من الكون؟ ”
“الجواب يتطلب المزيد من الدراسة لهذه المجرات وما شابهها من المجرات التي تشكل النجوم للحصول على فهم أفضل للتكوين الهيكلي وتطور الكون المبكر”، أوضح جاروجولا.
وقال جو بيسي، عالم الفيزياء الفلكية ومدير برنامج ALMA في المؤسسة الوطنية للعلوم: “هذه النتيجة المثيرة، التي تُظهر قوة ألما، تضيف إلى مجموعة متزايدة من ملاحظات الكون المبكر”.
“هذه الجزيئات، المهمة للحياة على الأرض، تتشكل في أقرب وقت ممكن، وملاحظتها تعطينا نظرة ثاقبة عن العمليات الأساسية للكون والتي تختلف كثيراً عن تلك التي تحدث اليوم.”
طباعة المقال
