دعونا نخفض الأضواء ونهدئ المسرح ... نحن نتحرك في الفضاء ، لا ننظر فقط إلى المجرات البعيدة ، ولكن الماضي البعيد بشكل لا يصدق. الآن ، تُظهر لنا الملاحظات الجديدة المأخوذة من صفيف Atacama Large Millimeter / subillimeter Array (ALMA) أن هذه الغموض في الخلق النجمي ربما تكون قد بدأت في وقت أبكر بكثير مما اعتقدوا.
وفقًا لأحدث الأبحاث المنشورة في إصدار اليوم من المجلة ، طبيعة، وفي مجلة الفيزياء الفلكيةكشف باحثون عن اكتشافات رائعة تم التقاطها بمرصد ALMA الدولي الجديد - الذي يحتفل بافتتاحه اليوم. من بين الإنجازات العديدة التي حققتها ALMA ، فقد أعطتنا نظرة أعمق في الفضاء - لتظهر لنا المجرات القديمة التي قد تكون على بعد مليارات السنين الضوئية. تُظهر لنا ملاحظات هذه المجرات النجمية أن النجوم تم إنشاؤها في جنون من الرواسب الضخمة من الغاز الكوني والغبار.
جارٍ تحميل المشغل ...
قال جواكين فييرا: "كلما زادت مسافة المجرة ، كلما نظر المرء مرة أخرى إلى الوراء ، يمكننا من خلال قياس مسافاتها أن نجمع معًا جدولًا زمنيًا لمدى قوة الكون في صنع نجوم جديدة في مراحل مختلفة من تاريخه الذي يبلغ 13.7 مليار عام". (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، الذي قاد الفريق ومؤلف رئيسي للصحيفة في المجلة طبيعة.
فقط كيف جاءت هذه الملاحظات؟ قبل ALMA ، استخدم فريق دولي من الباحثين تلسكوب القطب الجنوبي التابع لمؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (SPT) الذي يبلغ طوله 10 أمتار لتحديد موقع هؤلاء المقيمين البعيدين ومن ثم استضافتهم لإلقاء نظرة فاحصة على "طفرة المواليد النجمية" خلال بداية الكون عهد. ما وجدوه فاجأهم. من الواضح أن المجرات التي تشكل النجوم أبعد بكثير مما كان يُشتبه به سابقًا ... هجومها على الخلق النجمي منذ حوالي 12 مليار سنة. يضع هذا الإطار الزمني الكون في عمر أقل من 2 مليار عام بقليل ، ويحدث انفجار تكوين النجوم قبل مليار سنة من افتراض الفلكيين. تضمنت ملاحظات ALMA مجرتين - "أبعد مسافة من نوعها على الإطلاق" - تحتوي على وحي إضافي. لم تقتصر المسافة الفاصلة بينهما على كسر الأرقام الفلكية فحسب ، بل تم اكتشاف جزيئات الماء داخلها.
ومع ذلك ، فإن مجرتين ليستا النتيجة الوحيدة لـ ALMA. أخذ فريق البحث 26 مجرة بأطوال موجية حوالي ثلاثة ملليمترات. تستخدم الحساسية الشديدة لهذه التقنية المتطورة قياس أطوال موجات الضوء - أطوال الموجات التي تنتجها جزيئات غاز المجرة وتمددها بتوسع الكون. من خلال قياس "التمدد" بعناية ، يتمكن الفلكيون من قياس مقدار الوقت الذي يستغرقه الضوء للوصول إلينا وتحسين نقطته في الوقت المناسب.
قال Axel Weiss (Max-Planck-Institut für Radioastronomie في بون بألمانيا) ، الذي قاد "حساسية ALMA ونطاق الطول الموجي الواسع أنه يمكننا إجراء قياساتنا في بضع دقائق فقط لكل مجرة - أسرع بحوالي مائة مرة من ذي قبل". العمل على قياس المسافات إلى المجرات. "في السابق ، كان مثل هذا القياس عملية شاقة لدمج البيانات من كل من الضوء المرئي والتلسكوبات الراديوية."
بالنسبة للجزء الأكبر ، ستكون ملاحظات ALMA كافية لتحديد المسافة ، لكن الفريق قام أيضًا بتضمين بيانات ALMA مع Atacama Pathfinder Experiment (APEX) و ESO's Large Large Telescope لعدد قليل من المجرات. في الوقت الحالي ، لا يستخدم الفلكيون سوى جزء صغير من قدرات ALMA - 16 فقط من 66 هوائيًا ضخمًا - والتركيز على المجرات الأكثر سطوعًا. عندما تكون ALMA تعمل بكامل طاقتها ، ستتمكن من التركيز على أهداف أكثر بساطة. ومع ذلك ، لم يكن الباحثون على وشك تفويت أي فرص ، واستخدموا عدسة الجاذبية للمساعدة في نتائجهم.
قال ياشار حزافه (جامعة ماكجيل ، مونتريال ، كندا) ، الذي قاد دراسة العدسة التثاقلية: "تظهر هذه الصور الجميلة من ALMA المجرات الخلفية الملتوية في أقواس ضوئية متعددة تعرف بحلقات آينشتاين ، والتي تطوق المجرات الأمامية". "نحن نستخدم كميات هائلة من المادة المظلمة المحيطة بالمجرات في منتصف الطريق عبر الكون كتقاريب كونية لجعل المجرات البعيدة تبدو أكبر وأكثر إشراقًا."
ما مدى سطوع الضوء؟ وفقًا للبيان الصحفي ، أظهر تحليل التشويه أن جزءًا من هذه المجرات النائية التي تشكل النجوم يمكن أن يكون ساطعًا مثل 40 تريليون شمس ... ثم تضخم حتى 22 مرة أكثر من خلال مساعدة الجاذبية.
"تم العثور على عدد قليل من المجرات بعدسة الجاذبية من قبل في هذه الأطوال الموجية تحت المليمتر ، ولكن الآن كشفت SPT و ALMA العشرات منها." قال كارلوس دي بروك (ESO) ، عضو الفريق. "تم إجراء هذا النوع من العلوم سابقًا في الغالب على أطوال موجية للضوء المرئي باستخدام تلسكوب هابل الفضائي ، لكن نتائجنا تظهر أن ALMA هو لاعب جديد قوي جدًا في هذا المجال."
قال عضو الفريق دانييل مارون (جامعة أريزونا ، الولايات المتحدة الأمريكية): "يعد هذا مثالًا رائعًا على تعاون علماء الفلك من جميع أنحاء العالم لتحقيق اكتشاف مذهل مع منشأة حديثة". "هذه ليست سوى البداية لـ ALMA ودراسة هذه المجرات النجمية. خطوتنا التالية هي دراسة هذه الأشياء بمزيد من التفصيل ومعرفة كيف ولماذا تشكل النجوم بمعدلات مذهلة. "
أعد أضواء المنزل من فضلك. مع تقدم ALMA في الماضي أكثر من أي وقت مضى ، ربما في يوم من الأيام سنلتقط أنفسنا ... ننظر إلى الوراء.
