علماء: رصد «شموس» ضخمة منذ فجر الزمن

باستخدام بيانات من تلسكوب «جيمس ويب» الفضائي، رجح فريق من علماء الفيزياء الفلكية النظرية، أن ثلاث شموس أو مجرات تسمى « JADES-GS-z13-0 و JADES-GS-z12-0 و JADES-GS-z11-0 » تم رصدها كامنة في ظلمة الفجر الكوني يمكن أن تعمل بالطاقة من خلال الاصطدامات بين الجسيمات المصنوعة ليس من مادة نجمية عادية ولكن من مادة غامضة تعرف بـ«المادة المظلمة».

ووفقًا لكوسمن لي وجيليان باولن بجامعة كولغات، وكاثرين فريز بجامعة تكساس بأوستن، يمكن أن يساعدنا هذا النموذج في فهم طبيعة المادة المظلمة وشرح مصدر الثقوب السوداء الهائلة. فهناك الكثير من الثغرات في معرفتنا بالكون، ويمكن للنجوم المظلمة أن تعالج عددًا منها. مبينين «هناك مادة مظلمة لا نعرف ما هيتها، لكننا نعلم أن هناك ما هو أكثر بكثير من المادة العادية التي تشكل إلى حد كبير كل ما يمكننا رؤيته من المجرات والثقوب السوداء إلى النمل والبسكويت. نحن نعلم هذا لأننا نرى آثاره الجاذبية كما لو أن هناك كتلًا فقط». وأضافوا «أننا لم نشاهد في الواقع النجوم الأولى التي احترقت في الكون. لكن رأينا أدلة على ذلك. ثم هناك ثقوب سوداء فائقة الكتلة تدور حولها المجرات. نحن لا نعرف كيف تصبح هذه الأجسام التي تبلغ كتلتها بملايين إلى بلايين المرات بقدر كتلة الشمس فهي ضخمة جدًا. لكن منذ أن بدأت عملياته بيوليو (تموز) 2022، حدد تلسكوب جيمس ويب عددًا كبيرًا من المجرات الضخمة في الكون المبكر. فكيف أصبحت هذه المجرات كبيرة جدًا في مثل هذا الوقت القصير منذ الانفجار العظيم. هذا هو اللغز»، وذلك وفق ما نقل موقع «ساينس إليرت» العلمي عن مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences.

وحسب إيلي وزملائه «توفر النجوم المظلمة حلاً مقبولا. فنحن نعلم ما هي النجوم العادية (كرات عملاقة من الهيدروجين والهيليوم في الغالب ذات نوى شديدة الحرارة ومضغوطة حيث تتصادم الذرات معًا في الاندماج النووي الذي يولد الحرارة والضوء)». وتابعوا «إن نجوم المادة المظلمة ستدعم فكرة إبادة المادة المظلمة بدلاً من ذلك. لأن إحدى نظريات المادة المظلمة هي أنها تقضي على ذاتها؛ فعندما يصطدم جسيمان من المادة المظلمة، فإنهما يمسحان بعضهما البعض في تدمير متبادل واندفاع من الحرارة والضوء. كان من الممكن أن يكون هناك الكثير من المادة المظلمة في الكون المبكر بموجب هذا النموذج. كما كان من الممكن أن تكون قد خلقت نقاطًا في نطاق كتلة مليون شمس، ما أدى إلى إلغاء نفسها في فرن الحرارة المشعة مع سطوع مليار شمس وشمس».

ان «JADES-GS-z13-0 و JADES-GS-z12-0 و JADES-GS-z11-0» التي تعود لمئات الملايين من السنين بعد الانفجار الكبير، تتناسب مع الخصائص المتوقعة لمثل هذه الأجسام. فبمرور الوقت ستنهار مثل هذه النجوم إلى ثقوب سوداء فائقة الكتلة؛ وهو ما يفسر سبب عدم رؤيتنا لها بعد الآن ولماذا نرى الكثير من الثقوب السوداء فائقة الكتلة.

ويتساءل العلماء، على الرغم من أن النجوم قديمة قدم الكون نفسه يمكن العثور عليها حتى في مجرتنا. فإذا كانت النجوم المظلمة موجودة بالفعل، فإن نجوم الجيل الأول لا تزال موجودة؛ لكن تبدو مختلفة تمامًا. إنها نظرية للغاية ولم يتم التحقق منها بعد وقد تتطلب المزيد من الملاحظات التفصيلية.

ووفقًا لحسابات الفريق «سيكون للنجوم المظلمة والمجرات المبكرة بصمات هيليوم مختلفة، ويمكننا التمييز بينها من خلال رؤية هذه التواقيع. ومع ذلك، فإن ويب هو حاليًا أقوى تلسكوب فضائي تم بناؤه على الإطلاق. وقد يتطلب الحصول على هذه المعلومات انتظار التلسكوبات المستقبلية».