يلمع أكثر من 20000 مجرة في هذا المنظر الكاسح للسماء بين أبراج الحوت وأندروميدا. ولكن أكثر من مجرد مشهد آسر ، فقد ساعد هذا المنظر علماء الفلك على تحديد سبب شرارة عصر إعادة التأين ، وهي الفترة التي أفسح فيها الكون المعتم المجال أمام الكون الشفاف.
كانت الأيام الأولى للكون مغطاة بغاز كثيف حد من كمية الضوء التي يمكن أن تنتقل عبره. أثناء ال عصر إعادة التأين– عندما كان عمر الكون حوالي 400 مليون إلى مليار سنة – بدأ الكون الغازي يتضح ، حتى أصبح كل شيء شفافًا للضوء.
وهكذا كانت حقبة إعادة التأين حاسمة لقدرتنا على رؤية ما حدث. صفيف الكيلومتر المربع — ال سيصبح قريبًا أكبر تلسكوب لاسلكي في العالم—هذا جعل الفترة الزمنية المبهمة محور تركيزه.
لقد كان الآن بعض 13.7 مليار سنة منذ الانفجار العظيموويب لديه تصور للنظر إلى تلك العصور المبكرة لفهم ما تغير بالضبط.
في وسط الصورة أعلاه يوجد مصدر ضوء وردي مع ستة أشواك حيود (القطع الأثرية لتصوير ويب). مصدر الضوء هو الكوازار J0100 + 2802 ، وهو نواة مجرة ساطعة بشكل غير عادي تضيء الغاز بينها وبين ويب.
تتضمن الصورة المركبة العديد من التعريضات بواسطة أداة Webb’s NIRCam ، ويمكن رؤيتها من خلال مرشحات مختلفة ؛ تم التقاط جميع التعريضات الضوئية في 22 أغسطس 2022. يمكن لموقعنا الإلكتروني التعامل فقط مع نسخة أصغر من الصورة ؛ يمكنك رؤيتها في مجدها البالغ 127 ميغا بايت هنا.
استخدم فريق من علماء الفلك – وجهاً لوجه ويب – ضوء الكوازار لدراسة أكثر من 100 مجرة من أول مليار سنة للكون ، مع التركيز على 59 مجرة تقع بين الكوازار والتلسكوب.
توقعنا تحديد بضع عشرات من المجرات التي كانت موجودة خلال عصر إعادة التأين–قال دايتشي كاشينو ، عالم الفلك في جامعة ناغويا ، والمؤلف الرئيسي لإحدى الأوراق البحثية ، “لكن تمكنا بسهولة من اختيار 117”. “لقد تجاوز Webb توقعاتنا.”
قارن الباحثون بيانات ويب مع الملاحظات السابقة للكوازار التي التقطها مرصد كيك ، والتلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي ، وتلسكوب ماجلان التابع لمرصد لاس كامباناس.
تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في ثلاث ورقات منفصلة ، اليوم في مجلة الفيزياء الفلكية. ركزت ورقة واحدة على دليل على إعادة التأين التي تقودها المجرات الفتيةوصف الثاني التحليل الطيفي للنجوم والغازات في المجراتوركز ثالث على الكوازار مركزي في التحقيق بأكمله.
وجد الباحثون أن المناطق حول المجرات كانت عبارة عن فقاعات شفافة ، مما يشير إلى أن المجرات نفسها كانت متورطة في إعادة تأين الكون.
قال المؤلف المشارك للدراسة سيمون ليلي ، عالم الفلك في ETH زيورخ في سويسرا ، ورئيس فريق البحث في معهد علوم تلسكوب الفضاء: “عندما ننظر إلى الوراء إلى أسنان إعادة التأين ، نرى تغييرًا واضحًا للغاية”. يطلق. “المجرات ، التي تتكون من بلايين النجوم ، تقوم بتأيين الغاز من حولها ، وتحويله بشكل فعال إلى غاز شفاف.”
أظهر الضوء المنبعث من الكوازار بدقة المكان الذي يمتصه الغاز (بمعنى أنه لم يتم إعادة تأين المنطقة بعد) أو استمر في السفر (بمعنى أن المنطقة كانت أكثر شفافية). كانت المناطق الشفافة حول المجرات عمومًا حوالي 2 مليون سنة ضوئية عبر ، وفقًا للإصدار نفسه.
تضخمت المناطق الشفافة المحيطة بالمجرات وتجمعت ، مما جعل الكون بأكمله شفافًا في النهاية.
أحد العناصر البارزة التي لا يستطيع ويب وحده فكها هو كيف أصبح الكوازار المضيء كبيرًا جدًا في وقت مبكر من تطور الكون. كتلة J0100 + 2802 تساوي حوالي 10 مليارات ضعف كتلة الشمس. كيف تتطور الثقوب السوداء لا يزال سؤالًا محيرًا ، حيث لا يزال على علماء الفيزياء الفلكية فهم كيف تصبح الثقوب السوداء فائقة الكتلة على هذا النحو ، و لماذا يبدو أن هناك عددًا قليلاً جدًا من الثقوب السوداء متوسطة الكتلة (في حين أن هناك عددًا كبيرًا من الكتل النجمية والكتلة الضخمة.)
ويب يكون على شيء من الدموع عندما يتعلق الأمر بالتصوير العميق للمجرات القديمة. فقط الأسبوع الماضي أ مجال عميق به ضعف عدد المجرات (إجمالي 45000 مجرة) كما تم الافراج عن الصورة أعلاه.
نظرة ويب لا تتزعزع ، ومع قيام العشرات من الباحثين بالبحث في بياناته ، فإن تطور الكون المبكر – الذي كان يومًا ما عبارة عن فوضى غامضة – أصبح بلوريًا.
المزيد: علماء الفيزياء الفلكية يكتشفون أقرب ثقب أسود على الأرض
