أذهل علماء الفلك بسبب غليان الغاز في الكون المبكر

تم العثور على مجموعة ضخمة من المجرات الشابة متوهجة بغاز شديد السخونة قبل مليارات السنين من المتوقع، مما يتحدى النظريات الحالية.

يشتبه العلماء في أن الثقوب السوداء الهائلة تسببت في بداية متفجرة، مما اضطرهم إلى إعادة التفكير في كيفية تشكل مجموعات المجرات.

اكتشاف غير متوقع في الكون المبكر

اكتشف فريق عالمي من علماء الفلك بقيادة باحثين في كندا اكتشافًا كونيًا مفاجئًا: مجموعة مجرات مليئة بغاز ساخن للغاية كانت موجودة بعد 1.4 مليار سنة فقط من ظهور الأرض. الانفجار العظيم. ووفقا للنظريات الحالية، فإن مثل هذه الظروف لا ينبغي أن تظهر إلا في وقت لاحق من تاريخ الكون. الكتلة أصغر بكثير وأكثر سخونة بكثير مما توقعه العلماء.

تم الإبلاغ عن هذا الاكتشاف اليوم (5 يناير) في طبيعة، يتحدى الأفكار القديمة حول كيفية تشكل وتطور مجموعات المجرات. تشير النماذج الحالية إلى أن الغاز الموجود داخل التجمعات يسخن تدريجياً بمرور الوقت مع نمو الهياكل واستقرارها. إن العثور على مثل هذه الحرارة الشديدة في وقت مبكر جدًا يثير تساؤلات جدية حول ما إذا كانت هذه النماذج كاملة أم لا.

قال المؤلف الرئيسي Dazhi Zhou، وهو مرشح لدرجة الدكتوراه في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة كولومبيا البريطانية: “لم نتوقع رؤية مثل هذا الجو العنقودي الحار في وقت مبكر جدًا من التاريخ الكوني”. “في الواقع، كنت متشككًا في البداية بشأن الإشارة لأنها كانت أقوى من أن تكون حقيقية. ولكن بعد أشهر من التحقق، أكدنا أن هذا الغاز أكثر سخونة بخمس مرات على الأقل مما كان متوقعًا، بل وأكثر سخونة وأكثر نشاطًا مما نجده في العديد من العناقيد الموجودة في الوقت الحاضر”.

وقال الدكتور سكوت تشابمان، المؤلف المشارك والأستاذ في جامعة دالهوزي الذي نفذ العمل أثناء وجوده في المجلس الوطني للبحوث في كندا (NRC)، إن النتائج تشير إلى قوى قوية تعمل بالفعل في الكون الشاب. “يخبرنا هذا أن شيئًا ما في الكون المبكر، من المحتمل أن يكون هناك ثلاثة ثقوب سوداء فائقة الكتلة تم اكتشافها مؤخرًا في العنقود، كانت تضخ بالفعل كميات هائلة من الطاقة إلى المناطق المحيطة وتشكل العنقود الشاب، في وقت أبكر بكثير وبقوة أكبر مما كنا نعتقد”.

دراسة مجموعة مجرات نادرة

لاستكشاف هذا اللغز، نظر الفريق إلى ما يقرب من 12 مليار سنة لمراقبة مجموعة مجرات شابة تعرف باسم SPT2349-56. تم إجراء الملاحظات باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/تحت المليمترية (ألما)، وهي شبكة من التلسكوبات الراديوية التي تتضمن أدوات تم تصميمها وبناؤها واختبارها من قبل المجلس النرويجي للاجئين.

على الرغم من صغر سنه، إلا أن SPT2349-56 ضخم بالفعل. تمتد منطقتها الوسطى على حوالي 500.000 سنة ضوئية، وهي تشبه في حجمها الهالة التي تحيط بالكرة الأرضية. درب التبانة. هناك أكثر من 30 مجرة ​​نشطة محشورة بإحكام في الداخل، منتجة نجومًا جديدة بمعدل يزيد عن 5000 مرة من معدل نجوم مجرتنا.

ولقياس الحرارة الشديدة، اعتمد الباحثون على تقنية تعرف باسم تأثير سونيايف-زيلدوفيتش. تسمح هذه الطريقة للعلماء بتقدير الطاقة الحرارية للوسط الموجود داخل العنقود: الغاز الذي يملأ الفراغ بين المجرات داخل العنقود.

قال الدكتور تشابمان، وهو أيضًا أستاذ مشارك في جامعة كولومبيا البريطانية: “إن فهم مجموعات المجرات هو المفتاح لفهم أكبر المجرات في الكون”. “تتواجد هذه المجرات الضخمة في الغالب في مجموعات، ويتأثر تطورها بشكل كبير بالبيئة القوية جدًا للمجموعات أثناء تشكلها، بما في ذلك الوسط الموجود داخل المجموعة.”

إعادة التفكير في كيفية تشكل مجموعات المجرات

تشير النظريات القياسية إلى أن خزانات الغاز الضخمة داخل عناقيد المجرات تتجمع ببطء وتسخن بينما تسحب الجاذبية كتلة غير مستقرة إلى الداخل حتى تصبح مستقرة وناضجة. المجموعة التي تمت ملاحظتها حديثًا لا تتبع هذا البرنامج النصي. وبدلاً من ذلك، تشير النتائج إلى بداية أكثر كثافة وسرعة، مدفوعة بعمليات حيوية في وقت مبكر.

ويخطط تشو وزملاؤه الآن لدراسة كيفية تأثير المكونات المختلفة للعنقود على بعضها البعض. وقال تشو: “نريد أن نعرف كيف يتفاعل تكوين النجوم المكثف والثقوب السوداء النشطة وهذا الغلاف الجوي المحموم، وما يخبرنا به عن كيفية بناء مجموعات المجرات الحالية”. “كيف يمكن أن يحدث كل هذا مرة واحدة في مثل هذا النظام الصغير والمدمج؟”

المرجع: “اكتشاف سونيايف-زيلدوفيتش للغاز الساخن داخل الكتلة عند انزياح أحمر قدره 4.3” 5 يناير 2026، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-025-09901-3

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.