يعد تحديد العدد الدقيق للمجرات في الكون مهمة ضخمة لا تزال بعيدة المنال في الوقت الحالي. ومع ذلك، كشفت وكالة الفضاء الكندية (CSA) أن الخبراء يشيرون إلى رقم أعلى من مليار مجرة. مع هذا العدد الكبير، ليس من المستغرب أن يكون هناك ما يمكن أن يسمى المجرة التوأم لمجرة درب التبانة في محيط مجرتنا حيث يقع كوكبنا.
سنخبرك في هذا المقال بكل ما تريد معرفته عن اكتشاف المجرة التوأم لمجرة درب التبانة وخصائصها.
اكتشاف المجرة التوأم لمجرة درب التبانة
خلال إجازته الصيفية في كانتابريا العام الماضي، استمتع عالم الفيزياء الفلكية الشهير لوكا كوستانتين بيوم من الترفيه في الأول من أغسطس. وبعد استكشاف الجبال الخضراء والشواطئ الرملية في سان فيسنتي دي لا باركيرا، قام بتشغيل جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص به وفحص بريده الإلكتروني، وهي عادة يعترف بممارستها حتى عندما يكون في إجازة. ومن بين الرسائل الجديدة مجموعة من الصور الآسرة التي التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي الثوري، الذي أطلق في عيد الميلاد عام 2021.
وبينما كان يفحص الصور ويصنف المجرات المختلفة، لفت انتباهه واحدة على وجه الخصوص. وقد اكتشف سيرز-2112، مجرة يمكن اعتبارها "الأخت التوأم" لمجرة درب التبانة على الجانب الآخر من الكون. تم تفصيل هذا الاكتشاف في عدد هذا الأسبوع من المجلة العلمية المرموقة طبيعة. ومن الجدير بالذكر أن عمر الكون يقدر بـ 13.800 مليار سنة.
ووفقا لدراسة أجراها كوستانتين وزملاؤه، فإن المجرات التي تشبه درب التبانة كانت موجودة قبل 11.700 مليار سنة، عندما كان عمر الكون 15% فقط من عمره الحالي. التقط تلسكوب جيمس ويب فائق الحساسية الضوء الخافت المنبعث أثناء ولادة الكون. ويقول كوستانتين، وهو باحث إيطالي يبلغ من العمر 33 عاماً: "يبدو الأمر كما لو كنا نرى مجرتنا في الماضي".
يقارن عالم الفيزياء الفلكية بابلو جي بيريز غونزاليس هذا الاكتشاف باكتشاف شخص يبلغ من العمر 100 عام لم يرى نفسه في المرآة مطلقًا وهو يتلقى صورة ذاتية أرسلتها أخت توأم مجهولة عندما كان عمره 15 عامًا. هذه هي أبعد مجرة شبيهة بمجرة درب التبانة تم اكتشافها على الإطلاق، والمعروفة باسم ceers-2112. وتقع هذه المجرة في منطقة السماء بين كوكبتي الدب الأكبر وبويرو، وهي عبارة عن خط منقط يشبه شكل الإنسان ولها النجم آرثر، وهو من ألمع النجوم في السماء.
جالاكسي سيرز-2112
ووفقا لبيريز غونزاليس، أحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة، فإن الكتلة المجمعة للنجوم في سيرز-2112 تعادل 3.900 مليار كتلة شمسية، وهو الحجم الذي يتفق مع عمليات محاكاة أبعاد درب التبانة في ذلك الوقت. يوضح الباحث، الذي يبحث مع كوستانتين في مركز علم الأحياء الفلكي (INTA-CSIC) في توريخون دي أردوز، مدريد: "في ذلك الوقت كانت كتلة الشمس أقل بعشر مرات في مجرتنا". مثل المجرات الحلزونية الأخرى في الكون المحلي، تمتلك مجرة درب التبانة هيكلًا على شكل شريط في منطقتها المركزية، وهو ممدود. منذ حوالي 15 عاما، تم إطلاق تلسكوب هابل الفضائي عام 1990 وكان بدائيا مقارنة بتلسكوب جيمس ويب الفضائي الحالي، سمح بفحص ما يقرب من 2.000 مجرة مماثلة.
الاستنتاج الذي توصل إليه علماء الفلك في وكالة ناسا هو أن القضبان المركزية للمجرات الحلزونية هي نتيجة تطور المجرات. تتشكل القضبان عندما تصبح مدارات النجوم غير مستقرة وتنحرف عن مساراتها الدائرية السابقة. تتراكم كميات كبيرة من الغازات في هذه الهياكل الممدودة، مما يؤدي إلى ظهور نجوم جديدة وتحويل المجرات.
تعتبر المجرة الشابة 2112 مثالًا لمجرة تحتوي على شريط في مركزها بشكل مدهش، على الرغم من أن عمره كان 2.100 مليار سنة فقط عندما بعث الضوء الذي وصل إلى التلسكوب. تكمن أهمية هذه الهياكل، وفقًا لبابلو جي بيريز غونزاليس، في حقيقة أنها تلعب دورًا حاسمًا في تكوين الحياة. لكي تتشكل الشمس من معادنها الأساسية، بما في ذلك الحديد والنيكل والكربون والسيليكون وجميع مكونات الحياة الأخرى، يجب أن يكون للنجوم السابقة مدارات إهليلجية، تنقل المواد التي تتشكل منها المزيد من النجوم في المجرة نحو المناطق الخارجية.
المجرة التوأم القديمة لمجرة درب التبانة
أُعلن منذ ثلاث سنوات عن وجود مجرة SPT0418-47، وهي مجرة "توأم" لمجرة درب التبانة، وقد تم بالفعل اكتشافها. تم تأسيسها ككيان هائل ومستقر عندما كان عمر الكون 1.400 مليار سنة فقط. ومع ذلك، أنها تفتقر إلى شريط. ووفقا لبيريز غونزاليس، «يمكن أن تحتوي درب التبانة على عدد لا يحصى من التوائم، ونحن نلاحظ كل واحد منهم في أوقات مختلفة في الكون. "يمكن لهذين التوأمين أن يزودونا بجدول زمني لتطور درب التبانة."
تمت تسمية المجرة ceers-2112 على اسم المشروع الدولي للتطور الكوني المبكر للعلوم، والذي يشارك فيه علماء الفيزياء الفلكية من مركز علم الأحياء الفلكي. ورغم أنه لم يشارك في الدراسة، إلا أن عالم الفيزياء الفلكية المكسيكي يتلي روساس جيفارا أشاد بالبحث. ويقول: “هذا هو أول منشور يحدد المجرات الحلزونية ذات الشريط المركزي في مهد الكون. ونظراً لصغر سننا، نتوقع أن تكون الأمور أكثر اضطراباً«. يجري جيفارا عمليات محاكاة كونية في مركز دونوستيا الدولي للفيزياء في سان سيباستيان. ووفقا لروساس جيفارا، لا يمكن الاستهانة بتأثير تلسكوب جيمس ويب الفضائي على مجال علم الفلك.
وبفضل هذه الأداة القوية، تمكن علماء الفلك من اكتشاف المجرات الأولية التي ظهرت في الكون. يشير غيفارا إلى أنه من خلال الملاحظات الإضافية، يمكن تحديد ما إذا كان Ceers-2112 حدثًا فرديًا خلال بداية الكون أو ما إذا كانت هناك بالفعل مجرات عديدة مشابهة لمجرة درب التبانة.
كما ترون، مع كل اكتشاف نضع قطعًا من أحجية كوننا لفهم كيفية تشكله وتكوينه بالكامل بشكل أفضل. آمل أن تتمكنوا من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن خصائص مجرة درب التبانة الرئيسية واكتشافاتها.