تم رصد مجرة ​​تشبه مجرة ​​درب التبانة بشكل مثير للريبة في الكون المبكر

عرض عدسة جاذبية من SPT0418-47. ، ريزو وآخرون) (سول (ESO / NAOJ / NRAO)

منذ وقت طويل جدًا ، في بدايات الكون ، اكتشف العلماء مجرة ​​تبدو متقدمة جدًا بحيث لا يمكن أن تنمو في المدى الزمني القصير منذ الانفجار العظيم . يطلق عليه SPT0418-47 ، وهو يتربص على بعد 12.4 مليار سنة ضوئية - عندما كان عمر الكون 1.4 مليار سنة فقط.

ما يجعلها مميزة هي أوجه التشابه مع مجرتنا درب التبانة. على الرغم من أنه يفتقر إلى الأذرع المنحنية المميزة للمجرة الحلزونية ، فإن SPT0418-47 يتكون من قرص دوار مسطح. لها كتلة مماثلة لدرب التبانة. والأكثر إثارة للدهشة أنه يحتوي على ملف انتفاخ المجرة ، وهو التركيز المحكم للنجوم الموجود في وسط معظم المجرات الحلزونية.

رغمفي وقت سابق الدورية القرص المجراتتم العثور على SPT0418-47 ، وهو أقدم ما اكتشفناه يحتوي على انتفاخ في المجرة ، مما يضيف إلى مجموعة متزايدة من الأدلة على أن المجرات تتشكل وتتطور بشكل مختلف تمامًا عن الطريقة التي اعتقدناها بها.

تمثل هذه النتيجة اختراقًا في مجال تكوين المجرات ، مما يدل على أن الهياكل التي نلاحظها في المجرات الحلزونية القريبة وفي مجرتنا درب التبانة كانت موجودة بالفعل منذ 12 مليار سنة ، قالت عالمة الفيزياء الفلكية فرانشيسكا ريزو من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في ألمانيا.

بالعودة إلى طفولة الكون ، كان كل شيء أكثر فوضوية مما كان عليه اليوم (لا ينبغي الخلط معه كائنات مسييه ). تميل المجرات إلى أن تكون ساخنة ومضغوطة ، حيث تدور النجوم بشكل عشوائي في أي اتجاه - على الأرجح ، يعتقد علماء الفلك ، لأنهم كانوا تصطدم مع بعضها البعض .

لكن الاكتشافات الحديثة بدأت ترسم صورة أكثر تعقيدًا. من الصعب للغاية النظر إلى ذلك بعيدًا في الفضاء ، لكن مزيجًا من التكنولوجيا المتطورة باستمرار وتطوير تقنيات المراقبة الجديدة يساعد علماء الفلك على رؤية ما يوجد في تلك المناطق البعيدة والمظلمة.

SPT0418-47 بارد وخافت نسبيًا ، ولن يكون من السهل رؤيته بمفرده ؛ ما أعطاها كان مصادفة تحديد المواقع. بيننا وبين SPT0418-47 هي مجرة ​​ثانية تخلق ما يعرف بعدسة الجاذبية.

نظرًا لأن كتلة المجرة الأمامية عالية جدًا ، فإنها تنحني الزمكان حولها ، مما يتسبب في انتقال الضوء على مسار منحني - مما يخلق نسخة مكبرة على شكل حلقة من SPT0418-47 ، تم تصويرها باستخدام Atacama Large Millimeter / submillimeter Array في تشيلي .

أعاد علماء الفيزياء الفلكية بعد ذلك ، بشق الأنفس ، بناء حلقة الضوء هذه وحركة غازها باستخدام تقنية نمذجة حاسوبية جديدة ، لاكتشاف شكل المجرة الأبعد. كانوا يتوقعون شيئًا فوضويًا نسبيًا ، لكن ما ظهر كان ... حسنًا ، لا.

في الواقع ، SPT0418-47 هي أكثر مجرة ​​شبيهة بدرب التبانة تم العثور عليها على الإطلاق في حوالي 10 بالمائة من عمر الكون.

ما وجدناه كان محيرًا للغاية. على الرغم من تكوين النجوم بمعدل مرتفع ، وبالتالي كونها موقعًا لعمليات نشطة للغاية ، فإن SPT0418-47 هو القرص المجري الأكثر تنظيمًا الذي لوحظ في بدايات الكون ، ' قالت عالمة الفيزياء الفلكية سيمونا فيجيتي من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية.

'هذه النتيجة غير متوقعة تمامًا ولها آثار مهمة على الطريقة التي نعتقد أن المجرات تتطور بها.'

يعتقد الباحثون أنه من غير المحتمل أن يستمر SPT0418-47 في التطور إلى مجرة ​​حلزونية. من المرجح أنه استمر على طول الطريق نحو المجرة البيضاوية علم التشكل ، وهو أكثر سلاسة واستدارة من اللوالب ، ولكنه شائع أيضًا في الكون المحلي.

حقيقة أن هذه المجرة قد تشكلت بشكل جيد بالفعل ، منذ فترة طويلة ، هي دليل آخر على أن عمليات تكوين المجرات في بدايات الكون لم تستغرق وقتًا طويلاً كما توحي نماذجنا لتشكيل المجرات.

في السنوات القليلة الماضية ، المزيدمجرات ضخمةوهائلالمجرات والكوازارتم العثور على المجرات في الكون المبكر أكثر مما كنا نعتقد أنه ممكن.

يمكننا الآن إضافة عدد من المجرات `` ذات التكوين الجيد بشكل خاص '' إلى هذا المزيج ، مما يشير إلى أنه كان هناك الكثير مما كان يحدث في تلك السنوات الأولى المضطربة أكثر مما يدركه أي شخص ، وأن نماذجنا لتطور المجرات قد تحتاج إلى شيء من الإصلاح الشامل .

يمكن للدراسات المستقبلية التي تستخدم الأجيال الأكثر قوة من التلسكوبات القادمة ، والتقنيات الحالية والتي لم يتم تطويرها بعد ، أن تجلب تلك المجرات المظلمة والبعيدة إلى النور.

تم نشر البحث في طبيعة سجية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.