مجرة MACS1149-JD1 دليل على أن المجرات الأولى كانت تدور ببطء

صورة للمجرة الحلزونية NGC 691 صورتها كاميرا مرصد هابل الفضائي بتفاصيل رائعة، وهي مجموعة من المجرات المرتبطة بالجاذبية والتي تبعد عن الأرض بنحو 120 مليون سنة ضوئية.

استخدم فريق من علماء الفلك تلسكوب ALMA للعثور على مجرة تدور ببطء في المراحل الأولى من عمر الكون، واكتشفوا مجرة هي الأصغر عمراً من بين المجرات التي عثروا عليها قبلاً، ولها معدل دوران موزون، وهي أبطأ بكثير من المجرات الحالية.

الجدير بالذكر أن جميع المجرات تدور عادة بسرعات لا تصدق. على سبيل المثال، تبلغ سرعة مجرة درب التبانة أكثر من 200 كيلومتر في الثانية. لكن علماء الفلك لم يفهموا بعد كيف تتنامى سرعة المجرات لتصل إلى هذه الحدود. والطريقة الوحيدة لمعرفة ذلك هي من خلال قياس سرعة المجرات عبر الزمن الكوني، وبناء خريطة لنمو المجرات.

وفي الآونة الأخيرة، استخدم فريق من علماء الفلك في جامعة واسيدا في طوكيو تلسكوب ALMA في تشيلي لمراقبة مجرة بعيدة كل البعد. وهذه المجرة، واسمها MACS1149-JD1، بعيدة جداً حتى إنها تكون في العادة معتمة جداً بحيث لا يمكن ملاحظتها. لكن الضوء المنبعث من تلك المجرة يمر عبر مجموعة مجرات عملاقة، ويؤدي أثر العدسة الناجم عن جاذبية تلك المجموعة إلى تكبير صورة المجرة MACS1149-JD1. وبإمكان علماء الفلك استخدام هذه الصورة المكبرة لرؤية المجرة.

عمر مجرة MACS1149-JD1 وقياس دورانها

ولدت المجرة MACS1149-JD1 عندما كان عمر الكون 500 مليون سنة فقط، ما يجعلها من بين أصغر المجرات المعروفة عمراً. واستخدم الفريق تلسكوب ALMA لدراسة الأكسجين المتأين المضاعف في قرص المجرة. ثم طوروا نموذجاً لحجم قرص المجرة وسرعة دورانه للمقارنة مع الرصد. وأبلغوا عن نتائجهم في ورقة نُشرت مؤخراً في مجلة Astrophysical Journal Letters.


ووجد الفريق أن امتداد المجرة MACS1149-JD1 يبلغ 3000 سنة ضوئية فقط. وهذا أصغر بكثير من امتداد مجرة درب التبانة، التي يزيد قطرها عن 100000 سنة ضوئية. ووجدوا أيضاً أن MACS1149-JD1 تدور بسرعة 50 كيلومتراً في الثانية فقط، وهو أقل من ربع سرعة دوران مجرة درب التبانة.

وقال أكيو إينوه، أحد الفلكيين المشاركين في تأليف الورقة البحثية والعامل في جامعة واسيدا: "سرعة دوران المجرة MACS1149-JD1 أبطأ بكثير من سرعة المجرات التي تلتها في العصور اللاحقة ومن سرعة مجرتنا [درب التبانة]، ومن المحتمل أن تكون JD1 في مرحلة أولية من إنماء حركة دورانية".

تشير هذه النتائج إلى أن المجرات تبدأ صغيرة وتدور ببطء. ثم على مدار مليارات السنين، تراكم مزيداً من المادة وتزيد معدل دورانها. ويأمل الفريق في استخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لإجراء مزيد من الدراسات حول معدلات دوران المجرات عبر الزمن الكوني.

universetoday