عندما بدأ تلسكوب جيمس ويب الفضائي دراسة الكون المبكر في عام 2022، اكتشف عدة أجسام صغيرة ولكنها مشرقة تسمى “نقاط حمراء صغيرة.” هذه المصادر الضوئية، التي ظهرت بعد بضع مئات الملايين من السنين من الانفجار الكبير، حيرت علماء الفلك. لا يتناسب لونها وبنيتها مع النماذج الراسخة لتطور المجرات.

الجمع بين الفرضيات المختلفة

تشرح الفرضيات الرئيسية طبيعتها بطرق مختلفة. وفقًا للنموذج الأول، “النجمي”، فإن “النقاط الحمراء الصغيرة” هي مجرات شابة فائقة الكثافة، مشبعة بالغبار وتشكل النجوم بشكل نشط. ويشير الثاني إلى أن هذه نظائر مبكرة لنواة المجرة النشطة، حيث بدأت الثقوب السوداء الهائلة في المركز بالفعل في امتصاص المادة المحيطة.

ويجمع العمل الجديد لفريق دولي بقيادة البروفيسور أندريس إسكالا (جامعة تشيلي)، بمشاركة زملاء من هايدلبرغ وييل وروما، بين كلا الإصدارين. يتم إعداد الدراسة للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية، ولكن تم نشرها الآن في طبعيكتب الكون اليوم.

وأظهر تحليل البيانات أن “النقاط الحمراء الصغيرة” ربما نشأت بالفعل كأنظمة تتكون بالكامل من النجوم. ومع ذلك، فإن كثافتها العالية جعلتها غير مستقرة: تحت تأثير جاذبيتها، انهارت مناطقها الداخلية حتماً، لتشكل أجنة الثقوب السوداء فائقة الكتلة.

وبالتالي، فإن “النقاط الحمراء الصغيرة” تمثل مرحلة انتقالية بين المجرات المدمجة المبكرة والنوى النشطة المرصودة اليوم.

حل ألغاز الفضاء الأخرى

ويفسر هذا السيناريو أيضًا غياب إشعاع الأشعة السينية من معظم “النقاط الحمراء الصغيرة” – فهي ببساطة لم تظهر بعد، لأن الثقوب السوداء في مرحلة التكوين.

يقتصر وجود مثل هذه الأجسام على حقبة ذات انزياح نحو الأحمر z = 8–4 (حوالي أول 10% من عمر الكون، من 650 مليون سنة إلى 1.5 مليار سنة بعد الانفجار الكبير)، مما يؤكد طبيعتها الانتقالية قصيرة المدى.

المقياس مثير للدهشة أيضًا: إذا كانت كتلة الثقب الأسود المركزي في المجرات الحديثة تبلغ حوالي 0.1٪ من كتلة النجوم، فإن هذه النسبة في “النقاط الحمراء الصغيرة” يمكن أن تصل إلى 10٪ – مائة مرة أكثر. يجعلهم واحدة من “الحاضنات” الواعدة للثقوب السوداء فائقة الكتلة، والتي يظل أصلها أحد الألغاز الرئيسية في علم الكونيات.

ويؤكد إسكالا: “حتى لو كانت هذه الأجسام تتكون من نجوم فقط، فإن كثافتها الداخلية غير مستقرة – وسوف تؤدي إلى الانهيار وولادة ثقب أسود ضخم. قد تكون النقاط السوداء الصغيرة هي الحلقة المفقودة بين أنظمة النجوم الأولى ونوى المجرات الحديثة”.