يُظهر لنا تلسكوب جيمس ويب الفضائي سطوع الفجر الكوني

كان إطلاق تلسكوب جيمس ويب علامة فارقة في علم الفلك كأداة لتمييز ذهابًا وإيابًا في معرفتنا بالكون. في عامه الذي سبر فيه السماء، أرسل لنا التلسكوب صورًا مذهلة للكواكب والنجوم والمجرات، مرسلًا نورها إلى فجر الكون. تظهر هذه الصور الأخيرة تشكلت المجرات البدائية بعد مئات الملايين من السنين من الانفجار الكبير، الحدث الذي بدأ كل شيء. الآن، يبدو أن لا شيء يأتي معًا. تظهر الحسابات أن المجرات لا يمكن أن تكون ساطعة كما لاحظ جيمس ويب.

أسئلة مشرقة للنجوم الساطعة

لأن الأجسام الموجودة في الكون مشرقة تنبعث منها كميات كبيرة من الطاقة وفي الطيف الكهرومغناطيسي أي “الضوء المرئي” وغيره من الموجات. يمكن أن يكون هذا الإطلاق مكثفًا وسريعًا بسبب انفجارات نجوم ضخمة تسمى نوفا أو سوبر نوفا، أو أجسام ضخمة مثل المجرات البعيدة. الآن، في بداية الكون، هذه المجرات ليس لديهم الوقت الكافي للتطور والنضج إنها كبيرة بما يكفي لإظهارها من خلال اللمعان الذي تلقاه جيمس ويب. أو على الأقل هذا ما تشير إليه نماذج خلق الكون التي نستخدمها حاليًا.

لا ينبغي أن تكون المجرات الشابة مشرقة جدًا، لأنها ببساطة لا يمكنهم اكتساب الوزن الكافي يكفي الكشف عن التألق المبهر الذي التقطه التلسكوب. ومع ذلك، فإنها تتألق هناك، ودفعت بعض علماء الفيزياء الفلكية إلى التساؤل عما إذا كانت النماذج المستخدمة في المراحل المبكرة من الكون صالحة بالفعل. وبعد تطبيق المعادلات الضرورية بضمير حي، توصلوا دائمًا إلى نفس الاستنتاجات: ما رأوه كان مستحيلاً. لذلك، بدأوا في التنظير معادلات جديدة لفهم تكوين المجرات خلال الفجر الكوني.

إجابات ذكية للمجرات الساطعة

ومع ذلك، لا تؤخذ بعض المعلمات في الاعتبار. بعد ساعات من الدراسة، اكتشف فريق من علماء الفيزياء الفلكية من جامعة نورث وسترن لماذا لا يرتبط سطوع المجرات بالكتلة التي تتجمع فيها، بل بما يحدث داخلها.

في مجرة ​​شابة تحتوي بعض مناطق الفضاء على سديم كبير يدور فيه الغاز. تكتسب هذه النقاط المزيد والمزيد من الكتلة حتى يصل قلبها إلى ما يكفي من الضغط ودرجة الحرارة لدمج الذرات التي تشكلها، مما يخلق انفجارًا نوويًا حراريًا رائعًا. تبلغ الانفجارات ذروتها بولادة نجم. حيث تتولد الجاذبية والدفع من الطاقة المنطلقة من التوازن المركزي ويشكلان الجرم السماوي.

نجم يضيء

ويفترض علماء الفيزياء الفلكية أن تكون النجوم قد حدث خلال هذه المراحل من عمر الكون تحدث الانفجارات بسرعة كبيرة وبشكل مستمر تقريبًا. لذلك، تبدو المجرات الصغيرة نسبيًا كبيرة جدًا بسبب السطوع الناتج عن ولادة النجوم. تموت هذه النجوم أيضًا في وقت واحد تقريبًا، مما يؤدي إلى المزيد من الانفجارات وزيادة السطوع. لكن التنظير لما يحدث شيء، والحصول على محاكاة لإظهار نتائج مماثلة شيء آخر تمامًا.

لذلك، خلال الدراسة، استخدموا عمليات محاكاة حاسوبية متقدمة صممت نموذجًا لكيفية تشكل المجرات بعد الانفجار الكبير. مع البيانات الجديدة المقدمة، والمحاكاة أنتج الفجر الكوني مجرات كانت مشرقة مثل تلك التي لاحظها جيمس ويب. تعد عمليات المحاكاة جزءًا من مشروع البيئة النسبية للتغذية المرتدة مع متعاونين من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة برينستون وجامعة كاليفورنيا في سان دييغو. لكن هذا المشروع تحديدًا يضم عددًا أكبر من المتعاونين من معهد فلاتيرون، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ومركز الفيزياء الفلكية الحاسوبية بجامعة كاليفورنيا في ديفيس.

يُطلق على نظام ولادة النجوم اسم “تكوين النجوم المتفجرة”، وعلى الرغم من أن تفاصيل سبب حدوثها غير واضحة، إلا أنها تناسب النموذج الكوني الحالي. يحاول هذا النموذج شرح كيفية تطور الكون المعروف بمجراته ونجومه وأجرامه الأخرى المثيرة للاهتمام إلى ما نعرفه اليوم. ومن بين هذه الأجسام جسدنا، الذي جاء ليخلق مخلوقات ترهق أدمغتها في محاولة للعثور على فكرة رائعة من شأنها أن تعطي تفسيرا للكون.

لا أعلم:

• إن الضوء الذي يأتي إلينا من هذه الأجسام قد فقد الكثير من الطاقة على مدى مليارات السنين الضوئية التي استغرقها للوصول إلينا، لذلك فهو غير مرئي في الطيف الذي نسميه “الضوء المرئي” ولكن في الأشعة تحت الحمراء، أو أضيق. الأطوال الموجية.

المراجع (MLA):

• يفسر تشكل النجوم المتفجرة بشكل طبيعي وفرة المجرات الساطعة في الفجر الكوني