اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي أن أول مجرات الكون كانت مضطربة وغير منظمة، بعيدة كل البعد عن الهياكل المستقرة التي نراها اليوم. قادها باحثون من جامعة كامبريدج، درس الدراسة أكثر من 250 مجرة منذ أن كان عمر الكون بين 800 مليون و1.5 مليار سنة. هذه النتائج تتحدى الآراء السابقة وتظهر انتقالًا من الفوضى الكونية إلى التكوين المنظم.
قدم تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) رؤى غير مسبوقة في الكون المبكر، كاشفًا أن المجرات التي تشكلت بعد بضع مئات من الملايين من السنوات فقط بعد الانفجار العظيم كانت غير مستقرة للغاية ومليئة بكتل غاز بدلاً من أقراص ناعمة دوارة مثل درب التبانة.
قام فريق من جامعة كامبريدج بتحليل أكثر من 250 مجرة شابة موجودة بين 800 مليون و1.5 مليار سنة بعد الانفجار العظيم. من خلال تتبع حركة الغاز، حددوا أن معظمها كان مضطربًا، يخضع لتكوين نجوم سريع واندماجات. الدراسة، المنشورة في Monthly Notices of the Royal Astronomical Society، استخدمت أداة NIRCam في JWST في وضع الشبكة لالتقاط الضوء الخافت من غاز الهيدروجين المؤين. طور المؤلف الأول لولا دانهايف برمجيات لتفسير هذه البيانات إلى جانب استطلاعات JWST الأخرى.
"لا نرى فقط بعض الشذوذ الاستثنائي - هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من النظر إلى سكان كاملين دفعة واحدة"، قالت دانهايف من معهد كافلي لعلم الكونيات في كامبريدج. "وجدنا تباينًا هائلاً: بعض المجرات بدأت في الاستقرار في دوران منظم، لكن معظمها لا يزال فوضويًا، مع غاز منتفخ ومتحرك في جميع الاتجاهات."
أشار المؤلف المشارك الدكتور ساندرو تاتشيلا: "اقترحت النتائج السابقة أقراصًا هائلة ومنظمة جيدًا تتشكل في وقت مبكر جدًا، وهو ما لم يتناسب مع نماذجنا. لكن من خلال النظر إلى مئات المجرات ذات الكتل النجمية الأقل بدلاً من واحدة أو اثنتين فقط، نرى الصورة الكبيرة، وهي أكثر توافقًا مع النظرية. كانت المجرات المبكرة أكثر اضطرابًا، أقل استقرارًا، ونمت من خلال اندماجات متكررة وانفجارات في تكوين النجوم."
تربط الدراسة عصر الإعادة التأينية والظهيرة الكونية، ذروة تكوين النجوم، موضحة كيف تطورت الكتل الفوضوية إلى هياكل منظمة. جاءت البيانات من استطلاع JWST المتقدم العميق خارج المجري (JADES)، مدعوم من الجمعية الملكية، الاتحاد الأوروبي، وابتكار البحث في المملكة المتحدة. JWST هو تعاون بين NASA وESA ووكالة الفضاء الكندية.
"يساعد هذا العمل في سد الفجوة بين عصر الإعادة التأينية والظهيرة الكونية المسماة"، أضافت دانهايف. ستعمق الملاحظات المستقبلية للغاز البارد والغبار فهم هذه الأنظمة المبكرة.