كانت المجرات القديمة الضخمة التي تطارد الرواسب الترابية لكوننا مختبئة وغير مرئية لعين تلسكوب هابل الفضائي الشهير. ولكن الآن ، اكتشف علماء الفلك الذين يبحثون عن بيانات الأشعة تحت الحمراء 39 منهم - يتربصون في أماكن غريبة من الكون المبكر حيث (ومتى) ستبدو السماء الليلية مختلفة تمامًا عن منطقتنا.
إذا كنت ستقترب من إحدى هذه المجرات منذ فترة طويلة أثناء وجودها في مركبة فضائية ، فمن المحتمل أن تكون على الأقل معروفة لك: النجوم التي يمكنك رؤيتها بالعين المجردة ، والغبار المتطاير ، وثقب أسود كبير في المركز. وإذا كنت ستظهر هناك اليوم بطريقة ما ، فمن المرجح أن تبدو مختلفة تمامًا عما كانت عليه قبل أكثر من 11 مليار سنة ، في التاريخ المبكر لكوننا. لكن الضوء الذي يصل إلى الأرض في عام 2019 من هذه المجرات الضخمة والبعيدة كان عليه أن يسافر حتى الآن حيث يبلغ عمره مليارات السنين ، مما يوضح لنا شكل هذا الجزء من الكون في أول ملياري سنة من وجوده. ويتم تغيير الضوء لدرجة أن هابل - الذي تم بناؤه للرؤية بالأشعة فوق البنفسجية ، المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء - لا يمكنه رؤيته على الإطلاق.
ذلك لأن هذه المجرات البعيدة ، مثل معظم الأشياء البعيدة في عالمنا ، تبتعد عنا - نتيجة للطاقة المظلمة التي تقود توسع الفضاء. كما ذكر Live Science سابقًا ، فإن الضوء من الأجسام التي تسرع بعيدًا عنا يمتد إلى أطوال موجية أطول وأحمر. وهذه المجرات الفائقة السرعة تتسارع بسرعة كبيرة ، وفقًا للباحثين الذين اكتشفوها ، لدرجة أن الضوء فوق البنفسجي والضوء المرئي الذي ينبعث منهما قد تحول بالكامل إلى نطاق الطول الموجي "دون الملليميتر" الطويل الذي لا يستطيع حتى هابل اكتشافه.
ونتيجة لذلك ، كتب الباحثون في ورقة نشرت في 7 أغسطس في مجلة Nature ، معظم الفلكيين الذين يركزون على أول ملياري سنة من الكون انتهوا بدراسة الكرات الغريبة: المجرات البعيدة جدًا التي لا تزال مع ذلك ثابتة بما فيه الكفاية بالنسبة إلى الأرض التي يمكن أن يراها هابل. لكن هذه المجرات غير المنقولة ربما ليست هي القاعدة.
وكتب الباحثون "هذا يثير تساؤلات عن الوفرة الحقيقية للمجرات الضخمة وكثافة معدل تكوين النجوم في أوائل الكون". وبعبارة أخرى ، كم عدد المجرات التي كانت موجودة بالفعل في ذلك الوقت ، وما مدى سرعة صنع النجوم؟
وكتب الباحثون أن علماء الفلك رصدوا في الماضي مجرات ضخمة فردية من الماضي العميق ، بالإضافة إلى مجرات أصغر تميل إلى التلف. لكن في هذا العمل ، استخدم الفريق سلسلة من المقاريب الحساسة للمقياس الصغير لرصد هذه المجرات القديمة الـ 39 التي لم يسبق رؤيتها.
"كان من الصعب إقناع أقراننا بأن هذه المجرات قديمة بقدر ما كنا نشك في أن تكون. شكوكنا الأولية حول وجودها جاءت من بيانات الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب سبيتزر ،" تاو وانغ ، المؤلف الرئيسي للصحيفة والفلكي في جامعة وقالت طوكيو في بيان. "ولكن لديها عيون حادة وكشفت تفاصيل عن أطوال موجية دون المليمتر ، وهي أفضل طول موجي للتنقيب عبر الغبار الموجود في الكون المبكر. ومع ذلك ، فقد استغرقت المزيد من البيانات من التلسكوب الكبير جدًا المسمى في تشيلي لإثبات أننا كنا نرى المجرات الضخمة القديمة حيث لم يره أحد من قبل ".
وهذه النتائج مهمة لنماذج الكون المبكر ولشرح كيفية ظهور كوننا الحديث.
وكتب الباحثون في الصحيفة: "مثل هذه الوفرة الكبيرة من المجرات الضخمة والمغبرة في أوائل الكون تتحدى فهمنا لتكوين المجرات الضخمة".
تتنبأ العديد من النماذج الحالية المختلفة بكثافة أقل بكثير من هذه الأنواع من المجرات ، على الرغم من أن الباحثين يشتبهون منذ فترة طويلة في وجود بعض هذه المجرات. مع هذا الاكتشاف الجديد ، يجب على العلماء العودة وتحسين نماذجهم لمراعاة مجموعة البيانات الجديدة هذه من الأشياء غير المرئية سابقًا.
وكتب الباحثون أن هذه المجرات هي على الأرجح جزء من المجموعة التي أدت إلى المجرات الضخمة الحديثة. ولكن كان لديهم غبار أكثر بكثير وكانوا أكثر كثافة من مجرة درب التبانة.
وقال وانغ في البيان "ستبدو سماء الليل أكثر مهيبة بكثير. الكثافة الأكبر للنجوم تعني أنه سيكون هناك المزيد من النجوم القريبة عن طريق الظهور بمظهر أكبر وأكثر إشراقًا". "لكن على العكس من ذلك ، فإن كمية الغبار الكبيرة تعني أن النجوم البعيدة ستكون أقل وضوحًا بكثير ، لذلك قد تكون الخلفية لهذه النجوم القريبة الساطعة فراغًا غامقًا شاسعًا."
