كتب: إسلام باكوماتي

في دراسة حديثة، اكتشف باحثون يابانيون من المعهد الوطني للعلوم الطبيعية بطوكيو أقدم مجرة  حلزونية في الكون، ورجحت النتائج التي رُصِدَت عن طريق تليسكوبات أتاكاما الراديوية في دولة تشيلي أن عمر المجرة المُسَمَّاة “BRI 1335-0417” هو 12 مليار و400 مليون سنة، مما يعني أنها تَشَكَّلَت بعد بداية الكون- أي ما بعد حادثة الإنفجار العظيم بحوالي مليار و400 سنة فقط 1.

وقد وجد الباحثون أن الأذرع الحلزونية للمجرة تمتد لمسافة 15 ألف سنة ضوئية من قلبها إلى أطراف المجرة. وهذه المسافة تمثل ثلث قُطْر أو عرض مجرتنا درب التبانة. وبحساب كتلة المجرة بما فيها من حشود نجمية ومناطق غازية وغيرها فقد تبين أنها تقارب نفس حجم مساحة مجرتنا 1.

التفاعل مع مجرة مجاورة

بجانب عمر المجرة العتيق، فإن نوعها الحلزوني يقدم لنا بعض التفسيرات حول الطبيعة الكيميائية والفيزيائية الخاصة بنشوء الكون، والتي ساهمت في ميلاد مثل هذا النوع من المجرات في تلك الحقبة الكونية العتيقة.

ويُفسر شكل مجرة BRI 1335-0417 الحلزوني خلال تلك الحقبة الكونية العتيقة، على أنه ناتج من التفاعل مع مجرة أصغر مجاورة لها، والتأثر بجاذبيتها. وقد استدل الباحثون على ذلك بوجود خلخلة في البنية الغازية للأذرع الحلزونية للمجرة، مما قد يعطي استنتاجاً بوجود حركة غازية ضخمة ناتجة عن الارتطام بجسم مجرة صغيرة كانت قريبة منها آنذاك 1.

اليوم ليس بالأمس

بالرغم من أن المجرات الحلزونية تشكل حالياً 70% من إجمالي المجرات في الكون، إلا أن الأرصاد الفلكية للمجرات القديمة تُبَيِّن قلة أعدادها كلما رجعنا في زمن الكون إلى الوراء- أي عند رصد الأجرام الواقعة علي مسافات أبعد من أعماق الكون- مما يوحي بأن طبيعة الكون خلال تلك الفترة الزمنية، ربما لم تكن مناسبة من حيث مستويات الضغط والحرارة، ومدى وفرة اللبنات الكونية لتكوين المجرات الحلزونية.

ومن الجدير بالذكر أن مجرتنا درب التبانة التي نعيش فيها تصنف كذلك هي علي أنها مجرة حلزونية، وذلك  بناء على صور الرصد الفلكي التي تم التقاطها لمجرتنا من الداخل على مدار العقود الماضية 2.

تحديث للمعرفة

يقول تاكافومي تسوكوي Takafumi Tsukui – باحث الماجستير بجامعة سوكنضاي للدراسات العليا والدراسات المتقدمة (SOKENDAI) باليابان، والباحث الرئيس للدراسة “ستسهم نتائج دراستنا الأخيرة في تحديث معرفتنا بآليات تطور المجرات، ونضوجها، وتوقيت تَشَكُّلها، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة” وذلك وفقاً لموقع Business Insider.

ويؤكد الباحث كاي نويسك Kai Noeske، مسؤول الاتصالات بوكالة الفضاء الأوروبية ESA وباحث المجرات البعيدة أن “هذا الكشف العلمي يعيدنا لنقطة زمنية سالفة حينما بدأت تلك المجرات في التحول إلى شكل المجرات الحديثة بعد نشأة الكون بحوالي مليار سنة”.

ومن المتوقع أن مجرة BRI 1335-0417 ستتحول مستقبلاً بعد عِدَّة مليارات من الأعوام إلى مجرة إهليجية (بيضاوية)، كباقي المجرات الحلزونية السالفة المماثلة لها، والتي لاقت ذات المصير 1.

خلاصة القول: في عام 2019، رَصَدَت تلسكوبات أتاكاما أقدم مجرة حلزونية في الكون، إلى أن إنتزعت مجرة BRI 1335-0417 المكتشفة حديثا هذا اللقب بعدما وُجد أنها تسبق سالفتها بمليار سنة. ومع ذلك، تعد مجرة GN-z11 أقدم المجرات الكونية-على الإطلاق- ولكنها من النوع غير المنتظم 4.

صورة لارتطام المجرتينNGC2207 و IC2163والذي رصد من تلسكوب هابل الفضائي، NASA

قائمة مصطلحات المقالة:

  • مجرة Galaxy: هي مجموعة من مليارات النجوم، يتخللها مناطق من مواد غازية يتم فيها ولادة النجوم مثل الشمس، ويوجد بالمجرات يضاً نوع آخر من المادة هو المادة المظلمة التي لا تتفاعل مع الإشعاعات الكهرومغناطيسية مثل الضوء الذي نراه وشعاع المايكرووﻳﭪ.
  • الموجات الكهرومغناطيسية Electromagnetic Waves: هو أحد أشكال الطاقة التي تسير بسرعة الضوء وتَصدُر من جسيمات مشحونة كهربياً تُشَكِّل مجال مغناطيسي. ويوجد منها عِدَّة أنواع مثل الضوء المرئي وموجات المايكرووﻳﭪ التي نستخدمها كتطبيق في منازلنا لطهي الطعام.
  • مجرة حلزونية Spiral Galaxy: هي أكثر أنواع المجرات انتشاراً في الكون بنسبة حوالي 70% ، وتتميز بشكلها الحلزوني الذي يتشكل من قلب مركزي وتتفرع منه أذرع لولبية. وتعود تلك الهيئة لسرعة دوران مركز المجرة حول نفسه ليُشَكِّل قوة طرد مركزي مضادة لقوة الجاذبية الشديدة للمجرة مما يفتت جسم المجرة على هيئة أذرع من الغاز.
  • مرصد أتاكاما الفلكي الراديوي ALMA: هو مرصد فلكي عالمي في صحراء أتاكاما بدولة تشيلي بقارة أمريكا الجنوبية ويوجد به 66 تلسكوب راديوي، وهو نوع من أنواع المراصد الفلكية التي ترصد الأجسام الفضائية من خلال رصد موجات كهرومغناطيسية من نوع إشعاعات الراديو الناتجة عن شحنات كهربائية.
  • سنة ضوئية Light Year: هي وحدة قياس مسافة وتمثل المسافة التي يقطعها الضوء في سنة أرضية واحدة. وتبلغ سرعة الضوء 300 ألف كيلومتر في الثانية، أي أن الضوء يقطع في السنة 9.461 تريليون كم.
  • مجرة إهليجية (بيضاوية) Elliptical Galaxy: تتكون معظم المجرات الإهليجية من نجوم قديمة ولكن صغيرة الحجم، ولا يوجد بتلك المجرات نشاط غازي كبير لتشكيل نجوم جديدة. وكان يعتقد العلماء قديماً أن المجرات الإهليجية تتحول إلى مجرات حلزونية لكن تبين خطأ هذه الفرضية لاحقاً.
  • المجرات غير المنتظمة Irregular Galaxy هي نوع من أنواع المجرات الفوضوفية الشكل، ولا يوجد بها قلب مركزي أو أذرع.

المصادر:

صورة الغلاف: اكتشاف أقدم المجرات الحلزونية المعروفة إلى الآن (Credit: Taken by ALMA from NAOJ)

  1. T. Tsukui & S. Iguchi. Spiral morphology in an intensely star-forming disk galaxy more than 12 billion years ago. Science, 2021.
  2. Frommert, Hartmut; Kronberg, Christine (2005). Classification of the Milky Way Galaxy. SEDS.
  3. Bridge, Mark (Director) (2014). First Second of the Big Bang. How The Universe Works. Silver Spring, MD. Science Channel.
  4. Marianne Guenot. Oldest Known Spiral Galaxy Was Just Det
نبذة عن الكاتب: إسلام باكوماتي باحث في علوم الأنثروبولوجيا الحيوية بجامعة القاهرة والمركز القومي للبحوث، وعضو لجنة الأبحاث والرصد بالجمعية الفلكية بمسجد دكتور مصطفي محمود لعلوم الفلك والفضاء بالجيزة، مصر. أشرف علي القسم العلمي بموقع أون إسلام إنترناشونال لمدة ثمان سنوات متتالية.