أبكر المجرات الحلزونية المُشرَّطة

يقوم الشريط المُحْمَر الذي يمر عبر المجرة (NGC 1300) -إلى اليسار- بتوجيه الغاز إلى المركز، مما يؤدي إلى تشكيل النجوم بسرعة. التقط "تليسكوب هابل الفضائي" هذه الصورة التفصيلية للمجرة الحلزونية المشرَّطة المجاورة، وتوضح كيف تبدو هذه المجرة اليوم. ولقد عثر "ويب" على أخرى أبكر بكثير، ومنها تلك الموجودة أدناه. "لم نتوقع وجود المجرات المشرَّطة في تلك الحقب المبكرة"، تقول عالمة الفلك، "شاردا جوغي"، التي تولى قيادةَ فريقها طالبةُ الدراسات العليا، "يوشين غوو".

فك رمـوز فجر الكون

انتهت طفولة الكون الضبابية، المعروفة بالعصور المظلمة، بظهور النجوم الأولى. إذ أطلق ضوءها عملية أدت إلى تفكيك الضباب الكوني وتبديده، مما أدى إلى تحول الكون على مرّ مليار سنة إلى مجموعة من المجرات والثقوب السوداء وظواهر أخرى تملأ سماء الليل.

أولى النجوم

تصور محاكاة حاسوبية ثلاث سحب بدائية -مناطق لتشكل النجوم المبكرة- بعد 100 مليون سنة فقط على الانفجار الكبير، وهو ما يتجاوز قدرة الرؤية لدى "ويب".

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

في أحد أعمق المشاهد التي التُقِطت لدواخل الكون على الإطلاق، يكشف "تليسكوب جيمس ويب الفضائي" عن آلاف النجوم والمجرات، ومنها ذلك العنقود الساطع الذي يحرف الضوء في المركز.

Pro SM 012430

تُظهر الصورة المقرَّبة للسحابة في أقصى اليسار طبقات متصاعدة من غاز الهيدروجين والهيليوم مدفوعةً نحو الداخل بواسطة هالات محيطة من المادة المظلمة غير المرئية. يتراكم الغاز بكثافة أعلى فأعلى، كما هو موضح باللونين الأحمر والأصفر.

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

تنضغط مئات الكتل الشمسية في المنطقة الصفراء. سينتهي المطاف بمعظمها نجومًا أولى.

مجرة من فجر الزمن

على نجوم صغيرة تشكلت في وقت مبكر من الكون، ولا تزال موجودة حتى اليوم. وقد أمعن "ويب" النظرَ الآن إلى هذه المجرة لدراسة بعض هذه النجوم القديمة بطيئة الاحتراق، والتي هي بمنزلة أحافير من حقب سابقة.

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

لعب الفلكيان "جورج ريكي" وزوجته "مارسيا" أدوارًا رئيسة في تطوير وتشغيل أدوات "ويب": كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة، أو "نيركام" (NIRCam)، وأداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، أو "ميري" (MIRI)، تواليًا، وكلاهما استُخدم لإنشاء الصورة المعروضة لسُحب مغبرة تنبعث من نجم محترق.

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

في أعماق بِنية السحابة، تعمل جزيئات الهيدروجين على تبريد الغاز، مما يسمح له بالانهيار. وضمن هذه السحابة الباردة، ستتشكل نجوم ضخمة.

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

تنبثق نجوم حديثة الولادة من شرانق غاز وغبار في هذه الصورة التي التقطها "ويب" لِـ"مجمّع سُحب رو أوفيتشي"، وهي منطقة تشكل النجوم الأقرب إلى الأرض. تؤوي المنطقة زُهاء 50 نجمًا ناشئًا، للعديد منها كتل مماثلة لكتلة الشمس. ويوجد نجم أكبر في النصف السفلي من الصورة يفجر كهفًافي السحب الكثيفة.

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

المنطقة الصغيرة الساطعة في وسط هذا التراكم الكوني تُعادل حجم النظام الشمسي تقريبًا. يندمج هذا الهيدروجين في النهاية ليتحول إلى هيليوم، مفضيًا إلى ولادة النجوم الأولى في الكون.

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

أربع فقط من المجرات الخمس المعروفة باسم "خماسية ستيفان" قريبة من بعضها بعضًا حقًّا، إذ تتجاذب في رقصة دوامية. إن هذه التفاصيل غير المسبوقة التي أتاحها "ويب" تمنح العلماء فرصة لدراسة كيف أن التفاعل بين المجرات ربما حفز تطورها المبكر.

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

في هذه المنطقة من "سديم الجبار"، حيث تؤدي الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن عنقود نجمي قريب إلى حدوث تفاعلات كيميائية مكثفة، اكتشف "ويب" مؤخرًا الأيون الكربوني الموجب (CH3+). هذا المُركَّب الكربوني -الذي لم يُكتَشَف من قبل في الفضاء- يُسَهل تكوين جزيئات الكربون الأعقد، والتي تُعد ضرورية للحياة.

مجرة من فجر الزمن

على نجوم صغيرة تشكلت في وقت مبكر من الكون، ولا تزال موجودة حتى اليوم. وقد أمعن "ويب" النظرَ الآن إلى هذه المجرة لدراسة بعض هذه النجوم القديمة بطيئة الاحتراق، والتي هي بمنزلة أحافير من حقب سابقة.

أولــى المجــرات

أبكر مجرة رصدها "ويب" حتى الآن هي (JADES-GS-z13-0) -في الصورة المُقحمَة- وقد تشكلت بعد 325 مليون سنة على الانفجار الكبير. يُظهر نموذج حاسوبي تفاصيل هذه المجرات المبكرة أثناء التشكل، حيث تنثر النجومُ الضخمة (الصفراء) العناصرَ الثقيلة في المستعرات العظمى (بالأزرق والأخضر)، وتتشكل عدة مجرات ، مما يؤدي إلى سحب النجوم والغاز إلى بنى محكومة بالجاذبية.

سفر عبر الزمن إلى أبكر المجرات

أقوى تليسكوب فضائي صُنع على الإطلاق، يبحث عن نشأة الكون.

قلم: جاي بينيت

1 يناير 2024 - تابع لعدد يناير 2024

عندما كان الكون حديث النشأة،

 قبل أكثر من 13.5 مليار سنة، لم تكن ثمة من نجوم تسطع في الفضاء. يُطلق علماء الفلك على تلك الحقبة اسم العصور المظلمة، وهو زمن كان الكون فيه ممتلأ بغاز الهيدروجين والهيليوم، المادة الخام لجميع العوالم -النجوم والكواكب- التي تشكلت في زمن لاحق. وكانت هناك أيضًا مادة غامضة تُعرف باسم المادة المظلمة، بجاذبيتها التي تفتل الغاز داخل شبكة معقدة. وإذ تمددت تلك المادة وبردت، تجمَّعت أجزاء من المادة المظلمة واندمجت في أجرام سماوية شديدة الضخامة، دافعةً الغاز إلى لُبّها. وأجبر ضغط الجاذبية المتعاظم داخل هذه الهالات، كما سمّاها علماء الفلك، ذرات الهيدروجين على الاندماج لتكوين الهيليوم؛ مما أدى إلى إشعال أولى نجوم الكون البدائي.
رُحتُ أشاهد بزوغ فجر الكون من خلال نظارات ثلاثية الأبعاد وأنا جالس إزاء جهاز عرض لدى "معهد كافلي لفيزياء الجسيمات الفلكية وعلم الكونيات" التابع لِـ"جامعة ستانفورد". هنالك أدهشني مشهد خيوط المادة المظلمة وهي تتخذ لونًا رماديًا شاحبًا على الشاشة وتتفرع بين الهالات مع تمدد الكون. زحفت دوامات النجوم المولودة حديثًا نحو مراكز الهالات لتُشكل المجرات الأولى. وظل العلماء يكتبون قصة نشأة الكون منذ عقود من الزمن، ولكن في عام 2022، أعاد التليسكوب الفضائي الأكبر والأكثر تقدمًا على الإطلاق كتابة الفصول الأولى للقصة. فالمجرات القديمة التي رصدها "تليسكوب جيمس ويب الفضائي" ("ويب" اختصارًا) هي أسطع وأكثر عددًا ونشاطًا مما كان متوقعًا؛ ما كشف عن بداية محمومة ومفعمة بالطاقة لملحمة المكان والزمان الكونية. على أن "ويب" لا يمكنه رؤية النجوم الأولى، لأنها لم تكن ساطعة بما يكفي لرصدها منفردة. فلقد توهجت هذه الوحوش المبكرة بحرارة هائلة وازدادت ضخامتها قبل أن تنفجر في شكل مستعرات عظمى بعد بضعة ملايين من السنين على بزوغها.. وما تلكم سوى برهة وجيزة من الزمن الفلكي. قال "توم أبيل"، عالم الكونيات الحسابية ودليلي خلال عمليات المحاكاة هذه: "لقد أبطأنا وتيرة تلك الأحداث هنا، لأنها ذات سرعة جنونية". كان يرتدي قرطًا على شاكلة إنسان مُكوَّم في وضع جنين. استطرد قائلًا: "إنها سريعة جدًا. فالنسخة الواقعية الكاملة كانت ستبدو مثل ومضات أسرع بكثير". تلك الومضات، وهي مستعرات عظمى من نجوم تفوق كتلتها مئات المرات كتلة الشمس، حوّلت الكون. هنالك تَولَّدت عناصر جديدة (الأوكسجين لصنع الماء، والسليكون لبناء الكواكب، والفوسفور لتزويد الخلايا بالطاقة) وانتشرت في أنحاء الكون. قامت تلك النجوم الأولى أيضًا بتفكيك ذرات غاز الهيدروجين المحيط بها، مما أدى إلى حرق الضباب الكوني (أي الغازات) وتبديده فأصبح الكون أوضح؛ وهي حقبة رئيسة تُعرف باسم إعادة التأيّن (Reionization). ومع انقشاع ذلك الضباب، اندمجت عناقيد من النجوم وطفقت تتكتل بشكل دوَّامي في تجمعات أكبر فأكبر، من ضمنها بذرة مجرتنا، "درب التبانة". كان أبيل قد شرع في إنشاء نماذج لولادة النجوم الأولى في تسعينيات القرن الم

أغلــفة زاهـيــة

أغلــفة زاهـيــة

يحبل كل مكان في العالم الطبيعي بمواضع الجمال الرائعة، حتى في لحاء الأشجار، كما تنقل إلينا ذلك عدسة أحد المصورين من منظور جديد.

عيش مع الخرف

عيش مع الخرف

إن حالات الخرف آخذة في الارتفاع بجميع أنحاء العالم. ولا يوجد علاج لهذا المرض، لكنّ مُقدّمي الرعاية وعوائل المرضى يجدون طرقًا مبتكرة ليعيش هؤلاء بكرامة.

فوتوغرافيا

وحيش

فوتوغرافيا

بعدسات ناشيونال جيوغرافيك