معظم المجرات المبكرة التي تمكن الفلكيون من ملاحظتها صغيرة بكميات قليلة إلى معتدلة من إنتاج النجوم. ولكن الآن اكتشف مرصد هيرشل الفضائي مجرة ضخمة مليئة بالغبار وهي تفرز النجوم بمعدل لا يصدق ، وكل هذا يحدث عندما كان عمر الكون 880 مليون سنة فقط. المجرة ضخمة مثل مجرتنا درب التبانة ، لكنها تنتج النجوم بمعدل 2000 مرة أكبر ، مما دفع الباحثين إلى تسميتها مجرة "أقصى انفجار نجم".
يقول الفلكيون المشاركون في اكتشافه إن مجرد وجوده يتحدى نظرياتنا حول تطور المجرة.
يقول دومينيك ريشرز ، وهو أستاذ مساعد حاليًا في جامعة كورنيل: "من المتوقع أن تظهر مجرات انفجار النجوم الضخمة والمكثفة فقط في الأوقات الكونية اللاحقة". "ومع ذلك ، فقد اكتشفنا هذا الانفجار النجمي الهائل بعد 880 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم ، عندما كان الكون في أكثر بقليل من 6 في المائة من عمره الحالي. ريشرز هو أول مؤلف الورقة التي تصف النتائج في عدد 18 أبريل من مجلة الطبيعة.
كانت الفكرة السائدة حول تكوين المجرات والنجوم المبكرة هي أن المجرات الأولى التي تكونت كانت صغيرة نسبيًا وخفيفة الوزن ، وتحتوي على بضعة مليارات من المرات من كتلة شمسنا. إنهم يشكلون نجومهم الأولى بمعدلات عدة مرات شهدتها درب التبانة اليوم ، وستنمو المجرات من خلال الاندماج مع المجرات الصغيرة الأخرى. من الناحية النظرية ، يجب ألا تكون المجرات الضخمة مثل المجرة المكتشفة حديثًا - المسماة HFLS3 - موجودة بعد وقت قصير من الانفجار العظيم.
يبدو HFLS3 أكثر بقليل من لطخة حمراء باهتة في الصور من مسح هيرشل متعدد المستويات خارج الرحم (HerMES).
المسافة القصوى إلى HFLS3 تعني أن ضوءها قد سافر لما يقرب من 13 مليار سنة عبر الفضاء قبل الوصول إلينا. لذلك نراه كما هو موجود في الكون الرضيع ، بعد 880 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم أو عند 6.5٪ من عمر الكون الحالي.
حتى في هذا العمر الصغير ، كان HFLS3 قريبًا بالفعل من كتلة درب التبانة ، مع ما يقرب من 140 مليار مرة من كتلة الشمس في شكل نجوم ومواد تشكل النجوم. بعد 13 مليار سنة أخرى ، كان من المفترض أن يكون حجمها أكبر حجماً من المجرات الأكثر ضخامة المعروفة في الكون المحلي.
"إن البحث عن الأمثلة الأولى لهذه المصانع النجمية الضخمة يشبه البحث عن إبرة في كومة قش. قال مجموعة بيانات هيرشل إن مجموعة بيانات هيرشيل غنية للغاية.
اكتشف Herschel عشرات الآلاف من المجرات الضخمة التي تشكل النجوم كجزء من HerMES ، كما أن فحصها للعثور على أكثرها إثارة هو تحدٍ.
قال المحقق المشارك ديف كليمنتس من كلية إمبريال كوليدج في لندن: "هذه المجرة بالذات لفتت انتباهنا لأنها كانت مشرقة ، ومع ذلك فهي حمراء للغاية مقارنة بأخرى مثلها.
في حين أن اكتشاف هذه المجرة المنفردة لا يكفي لإبطال النظريات الحالية لتكوين المجرات ، فإن العثور على المزيد من المجرات مثل هذه يمكن أن يتحدى تلك النظريات ، كما يقول علماء الفلك. على الأقل ، سيتعين تعديل النظريات لتوضيح كيفية تشكل هذه المجرة ، يقول ريكرز.
يقول Jamie Bock ، أستاذ الفيزياء في Caltech وأحد المؤلفين المشاركين في البحث: "هذه المجرة مجرد مثال رائع ، لكنها تخبرنا أن تكوين النجوم القوي للغاية كان ممكنًا في وقت مبكر من الكون".
اقرأ ورقة الفريق: مجرة ضخمة من الغبار النجمي المحجوبة ضد الغبار بحجم 6.34
المصادر: ESA، JPL، Caltech
