يظهر HD1 ، الكائن باللون الأحمر ، في وسط الصورة المكبرة. الائتمان: Harikane et al.
فريق دولي من علماء الفلك يضم باحثين في مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان ، رصدت أبعد جسم فلكي على الإطلاق: المجرة.
تقع المجرة المرشحة المسماة HD1 على بعد حوالي 13.5 مليار سنة ضوئية وتم وصفها يوم الخميس في مجلة الفيزياء الفلكية. في ورقة مصاحبة منشورة في الإخطارات الشهرية من رسائل الجمعية الفلكية الملكيةو بدأ العلماء في التكهن بما هي المجرة بالضبط.
يقترح الفريق فكرتين: قد يكون HD1 يشكل نجومًا بمعدل مذهل ، وربما يكون موطنًا لنجوم السكان III ، وهي الكون نفسه. النجوم الأولى– التي لم يتم ملاحظتها حتى الآن. بدلاً من ذلك ، قد يحتوي HD1 على ثقب أسود فائق الكتلة تبلغ كتلته حوالي 100 مليون ضعف كتلة شمسنا.
يقول فابيو باكوتشي ، المؤلف الرئيسي لكتاب MNRAS دراسة ، شارك في تأليف ورقة اكتشاف على أبج، وعالم الفلك في مركز الفيزياء الفلكية. “يشبه الأمر تخمين جنسية السفينة من العلم الذي ترفعه ، بينما تكون بعيدة على الشاطئ ، والسفينة في وسط ضباب كثيف وعاصف. ربما يمكن للمرء أن يرى بعض الألوان والأشكال للعلم ، ولكن ليس في مجملها . إنها في النهاية لعبة طويلة من التحليل واستبعاد السيناريوهات غير المعقولة “.
HD1 مشرق للغاية في ضوء الأشعة فوق البنفسجية. لتفسير ذلك ، “بعض العمليات النشطة تحدث هناك أو ، والأفضل من ذلك ، أنها حدثت منذ بضعة بلايين السنين ،” كما يقول باكوتشي.
في البداية ، افترض الباحثون أن HD1 عبارة عن مجرة ذات انفجار نجمي قياسي ، وهي مجرة تخلق نجومًا بمعدل مرتفع. ولكن بعد حساب عدد النجوم التي كان HD1 ينتجها ، حصلوا على “معدل لا يُصدق — سيتكون HD1 أكثر من 100 نجمة كل عام. وهذا أعلى بعشر مرات على الأقل مما نتوقعه لهذه المجرات. “
وذلك عندما بدأ الفريق في الشك في أن HD1 قد لا يتشكل نجومًا عادية يومية.
يقول باكوتشي: “كانت أول مجموعة من النجوم التي تشكلت في الكون أكبر كتلة وأكثر سطوعًا وسخونة من النجوم الحديثة”. “إذا افترضنا أن النجوم المنتجة في HD1 هي النجوم الأولى ، أو المجموعة الثالثة ، النجوم ، فيمكن تفسير خصائصها بسهولة أكبر. في الواقع ، فإن نجوم المجموعة الثالثة قادرة على إنتاج المزيد من الضوء فوق البنفسجي مقارنة بالنجوم العادية ، مما قد يوضح الحد الأقصى اللمعان فوق البنفسجي لـ HD1. ”
يعرض الجدول الزمني أقدم المجرات المرشحة وتاريخ الكون. الائتمان: Harikane et al.، NASA، EST and P. Oesch / Yale.
ومع ذلك ، يمكن للثقب الأسود الهائل أن يفسر أيضًا اللمعان الشديد لـ HD1. عندما يلتهم كميات هائلة من الغاز ، قد تنبعث فوتونات عالية الطاقة من المنطقة المحيطة بالثقب الأسود.
إذا كان الأمر كذلك ، فسيكون أقرب وقت ممكن ثقب أسود عملاق معروف للبشرية ، لوحظ في وقت أقرب بكثير للانفجار العظيم مقارنة بحامل الرقم القياسي الحالي.
يقول آفي لوب ، عالم الفلك في مركز الفيزياء الفلكية والمؤلف المشارك في MNRAS دراسة. “إنه يكسر أعلى انزياح أحمر مسجل للكوازار بمقدار ضعفين تقريبًا ، وهو إنجاز رائع.”
تم اكتشاف HD1 بعد أكثر من 1200 ساعة من وقت المراقبة باستخدام تلسكوب سوبارو وتلسكوب فيستا وتلسكوب الأشعة تحت الحمراء البريطاني وتلسكوب سبيتزر الفضائي.
يقول يويتشي هاريكان ، عالم الفلك في جامعة طوكيو الذي اكتشف المجرة: “لقد كان عملًا شاقًا للغاية للعثور على HD1 من بين أكثر من 700000 جسم”. “اللون الأحمر لـ HD1 يطابق الخصائص المتوقعة لمجرة تبعد 13.5 مليار سنة ضوئية بشكل مدهش ، مما جعلني أشعر بالقشعريرة عندما وجدتها.”
ثم أجرى الفريق ملاحظات متابعة باستخدام مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر (ALMA) لتأكيد المسافة ، التي تبعد 100 مليون سنة ضوئية عن GN-z11 ، صاحب الرقم القياسي الحالي لأبعد مجرة.
باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، سيرصد فريق البحث مرة أخرى قريبًا HD1 للتحقق من بعده عن الأرض. إذا ثبتت صحة الحسابات الحالية ، فإن HD1 ستكون أبعد وأقدم مجرة تم تسجيلها على الإطلاق.
ستسمح نفس الملاحظات للفريق بالتعمق في هوية HD1 وتأكيد ما إذا كانت إحدى نظرياتهم صحيحة.
يقول لوب: “تشكلت بضع مئات الملايين من السنين بعد الانفجار العظيم ، لا بد أن ثقبًا أسود في HD1 قد نما من بذرة ضخمة بمعدل غير مسبوق”. “مرة أخرى ، تبدو الطبيعة أكثر إبداعًا منا.”
بحث عن H-Dropout Lyman Break Galaxies في z ~ 12-16 ، arXiv: 2112.09141 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2112.09141 ، مقبولة للنشر في رسائل MNRAS.
هل مصادر تسرب z∼13 المكتشفة حديثًا مجرات نجمية أم كوازارات ؟، arXiv: 2201.00823 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2201.00823 ، مقبول للنشر في ApJ.
الاقتباس: اكتشف العلماء أبعد مجرة على الإطلاق (2022 ، 7 أبريل) تم استردادها في 7 أبريل 2022 من https://phys.org/news/2022-04-scientists-farthest-galaxy.html
هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”