كم تبعد حافة الكون عن أبعد مجرة؟ اكتشاف أبعد مجرة ​​في الكون. اكتشاف أقدم الأجسام في المجرة

اكتشف علماء الفلك أبعد جسم معروف في الكون. يبلغ عمر المجرة UDFy-38135539 13.1 مليار سنة، مما يعني أنها تشكلت بعد 600 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير. ووصف الباحثون المجرة التي اكتشفوها في مقال صحفي طبيعة. تكتب مجلة نيوساينتست بإيجاز عن العمل.

تم التقاط الصورة الأولى للمجرة بواسطة تلسكوب هابل في سبتمبر 2009. كان انبعاث الجسم الشاحب للغاية ذو انزياح قوي نحو الأحمر، وهو تحول نموذجي للأجسام القديمة. كلما زادت الإزاحة، أصبح الجسم أقدم، وبالتالي زادت المسافة التي يقطعها الضوء من الجسم إلى الراصد. ومع ذلك، هناك تفسير بديل ممكن أيضًا - يمكن أن تنبعث الإشعاعات ذات الخصائص الطيفية المماثلة من أجسام مثل الأقزام البنية الموجودة بالقرب من النظام الشمسي.

وللاختيار بين هذين الاحتمالين، أجرى علماء الفلك 16 ساعة من المراقبة المستمرة للجسم الذي عثروا عليه باستخدام التلسكوب البالغ قطره 8.2 متر التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) في تشيلي. سمح تحليل البيانات المجمعة عن طيف الجسم للعلماء بتحديد أنها مجرة، وأنها تبعد 13.1 مليار سنة ضوئية عن الأرض (وهذا هو عدد السنوات التي استغرقها الضوء للوصول إلى بصريات التلسكوب). يُعتقد أن عمر الكون يبلغ حوالي 13.7 مليار سنة.

وفقًا للفرضيات الأكثر قبولًا حول تطور الكون، بعد عدة مئات الآلاف من السنين من الانفجار الكبير، بدأت البروتونات والإلكترونات في الاتحاد مع بعضها البعض وتكوين الهيدروجين. وبعد 150 مليون سنة أخرى، بدأت المجرات الأولى بالتشكل، وامتلأ الفضاء بينها بالهيدروجين، الذي يمتص ضوء النجوم. ومع ذلك، تدريجيًا، تحت تأثير إشعاع النجوم، انقسم الهيدروجين إلى بروتونات وإلكترونات (تسمى هذه العملية إعادة التأين)، وأصبح الكون شفافًا تدريجيًا. كان يُعتقد أن الفضاء بين المجرات قد أصبح خاليًا بشكل أو بآخر بعد حوالي 800 مليون سنة من الانفجار الكبير.

حقيقة أن علماء الفلك تمكنوا من رؤية المجرة UDFy-38135539 تعني أن إعادة التأين كانت بالفعل على قدم وساق عندما كان عمر الكون 600 مليون سنة فقط (وإلا لكان من المستحيل ملاحظة UDFy-38135539). وتظهر الحسابات التي أجراها مؤلفو الدراسة أن الإشعاع الصادر من هذه المجرة وحده لم يكن كافيا لتطهير الفضاء المحيط بها، لذلك يشير علماء الفلك إلى أن UDFy-38135539 "حصل على مساعدة" من مجموعات النجوم المجاورة.

حتى الآن، فإن أبعد جسم تم العثور عليه في الكون هو انفجار أشعة جاما GRB 090423، الذي حدث قبل حوالي 13.1 مليار سنة (وفقًا للتقديرات المحدثة - منذ حوالي 13 مليار سنة).

"لقد عدنا بالزمن إلى الوراء، واقتربنا جدًا من المجرات الأولى، التي نعتقد أنها تشكلت بعد حوالي 200 إلى 300 مليون سنة من الانفجار الكبير"، نقلت وكالة ريا نوفوستي عن أحد مؤلفي العمل، جارث إلينجورث. وتبين أن الجسم الفريد هو UDFj-39546284، وهي مجرة ​​بعيدة حطمت الأرقام القياسية وتميزت بمعدل منخفض نسبيًا لتكوين النجوم. وأظهرت مقارنة البيانات المتعلقة بها مع المعلومات المتعلقة بالمجرات الأخرى الأقرب و"الأقدم" نسبيًا، أن معدل تكوين النجوم في المجرات قد زاد بمقدار عشرة أضعاف خلال 170 مليون سنة فقط.

يقول إلينجورث: "هذا نمو مذهل خلال فترة لا تتجاوز 1% من العمر الحالي للكون". ووفقا للعلماء، فإن هذه البيانات تتفق مع الصورة الهرمية لتكوين المجرات، حيث تنمو المجرات وتندمج تحت تأثير جاذبية المادة المظلمة. المجرة التي اكتشفها العلماء أصغر بكثير وأخف وزنا من المجرات الحلزونية الحديثة. لذا فإن مجرتنا أضخم بحوالي 100 مرة.

إن البحث عن الأجسام الكونية البعيدة بشكل متزايد يساعد علماء الفلك على التعمق في الماضي البعيد للكون. ولأن سرعة الضوء محدودة، فإننا نرى المجرات البعيدة كما كانت في الماضي البعيد. يراقب علماء الفلك مجرة ​​UDFj-39546284 كما كانت عندما كان عمر الكون 480 مليون سنة فقط.

المؤشر الرئيسي للمسافة إلى المجرات البعيدة هو التحول الأحمر - تحول خطوط الطيف بسبب تأثير دوبلر. كلما زاد الانزياح نحو الأحمر، كلما كان الجسم الكوني أبعد، لأنه مع المسافة، وفقًا لقانون هابل، تزداد سرعة الهروب من المجرات. وفقا لمؤلفي اكتشاف المجرة الأبعد، قد يكون انزياحها الأحمر 10.3. ومع ذلك، فإن هذه البيانات ليست نهائية، لأنه في المرحلة الحالية من تطور علم الفلك، يعد قياس الانزياح الأحمر بدقة مهمة صعبة للغاية. وعلق عالم الفيزياء الفلكية سيرجي بوبوف من معهد ستيرنبرغ الفلكي على هذا الاكتشاف قائلاً: "إلى أن يتم قياس الانزياح الأحمر باستخدام الطرق الطيفية، فإنه يظل مجرد مرشح، وإن كان مرشحًا جيدًا".

إذا تبين أن الانزياح الأحمر للمجرة المفتوحة يقع بالفعل في المنطقة من 9 إلى 10، فسيتم التعرف على الكائن باعتباره الأقدم في الكون. وفي هذه الأثناء، حملت هذا اللقب المجرة UDFy-38135539، التي تقع على بعد 13 مليار سنة ضوئية من الأرض. تم اكتشافه في أكتوبر 2010 من قبل علماء الفلك من المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO). وتبين أن الانزياح الأحمر لهذه المجرة هو 8.5549، ونراه كما كان قبل 600 مليون سنة تقريبًا.

قد تكشف دراسة المجرات البعيدة عن أجسام تبعد مليارات السنين الضوئية، ولكن حتى مع التكنولوجيا المثالية، فإن الفجوة المكانية بين المجرة الأكثر بعدًا والانفجار الكبير ستظل واسعة.

بالنظر إلى الكون، نرى الضوء في كل مكان، وعلى جميع المسافات التي يمكن لتلسكوباتنا أن تنظر إليها. ولكن في مرحلة ما سوف نتعثر على القيود. إحداها تفرضها البنية الكونية التي تتشكل في الكون: لا يمكننا رؤية النجوم والمجرات وما إلى ذلك إلا إذا بعثت الضوء. وبدون ذلك، لا تستطيع تلسكوباتنا رؤية أي شيء. هناك قيد آخر عند استخدام أشكال أخرى من علم الفلك غير الضوء وهو الحد الأقصى لمقدار الكون الذي كان في متناولنا منذ الانفجار الكبير. وقد لا تكون هاتان الكميتان مرتبطتين ببعضهما البعض، وفي هذا الموضوع يطرح علينا قارئنا سؤالاً:

لماذا يكون الانزياح نحو الأحمر لـ CMB في حدود 1000، على الرغم من أن أعلى انزياح نحو الأحمر في أي مجرة ​​رأيناها هو 11؟

المجموعة الكاملة لما نعرفه ونراه ونلاحظه ونتفاعل معه تسمى "الكون المرصود". ومن المحتمل أن يكون هناك المزيد من مناطق الكون وراءها، وبمرور الوقت سنكون قادرين على رؤية المزيد والمزيد من هذه المناطق عندما يصل إلينا الضوء من الأجسام البعيدة أخيرًا بعد رحلة استغرقت مليارات السنين عبر الفضاء. يمكننا أن نرى ما نراه (وأكثر، وليس أقل) بسبب مزيج من ثلاثة عوامل:

• لقد مر وقت محدود منذ الانفجار الكبير، 13.8 مليار سنة.


• إن سرعة الضوء، وهي السرعة القصوى لأي إشارة أو جسيم يتحرك عبر الكون، هي سرعة محدودة وثابتة.


• لقد كان نسيج الفضاء نفسه يتمدد ويتوسع منذ الانفجار الكبير.

وما نراه اليوم هو نتيجة هذه العوامل الثلاثة، بالإضافة إلى التوزيع الأصلي للمادة والطاقة التي تعمل وفق قوانين الفيزياء عبر تاريخ الكون. إذا أردنا أن نعرف كيف كان الكون في أي وقت مبكر من الزمن، نحتاج فقط إلى مراقبة ما هو عليه اليوم، وقياس جميع المعلمات ذات الصلة، وحساب ما كان عليه في الماضي. وللقيام بذلك، سنحتاج إلى الكثير من الملاحظات والقياسات، لكن معادلات أينشتاين، على الرغم من صعوبتها، إلا أنها على الأقل لا لبس فيها. وتنتج النتائج الناتجة عن معادلتين تعرفان بمعادلات فريدمان، ويواجه كل طالب في علم الكونيات مهمة حلهما مباشرة. ولكن لنكون صادقين، فقد تمكنا من إجراء بعض القياسات المذهلة لمتغيرات الكون.

ومن خلال النظر نحو القطب الشمالي لمجرة درب التبانة، يمكننا النظر إلى أعماق الفضاء. تحتوي هذه الصورة على مئات الآلاف من المجرات، وكل بكسل يمثل مجرة ​​مختلفة.

نحن نعلم مدى سرعة توسعها اليوم. نحن نعرف ما هي كثافة المادة في أي اتجاه ننظر إليه. نحن نعرف عدد الهياكل التي تتشكل على جميع المستويات، من العناقيد الكروية إلى المجرات القزمة، ومن المجرات الكبيرة إلى مجموعات المجرات والمجموعات والهياكل الخيطية واسعة النطاق. نحن نعرف مقدار المادة العادية، والمادة المظلمة، والطاقة المظلمة، وكذلك المكونات الأصغر مثل النيوترينوات، والإشعاع، وحتى الثقوب السوداء الموجودة في الكون. وفقط من خلال هذه المعلومات، واستقراءها عبر الزمن، يمكننا حساب حجم الكون ومعدل توسعه في أي لحظة من تاريخه الكوني.

رسم بياني لوغاريتمي لحجم الكون المرئي مقابل العمر

واليوم، يمتد كوننا المرئي ما يقرب من 46.1 مليار سنة ضوئية في جميع الاتجاهات من وجهة نظرنا. على هذه المسافة توجد نقطة البداية لجسيم وهمي انطلق في لحظة الانفجار الكبير، ويسافر بسرعة الضوء، وسيصل إلينا اليوم، بعد 13.8 مليار سنة. من حيث المبدأ، عند هذه المسافة، تتولد جميع موجات الجاذبية التي خلفها التضخم الكوني - وهي الحالة التي سبقت الانفجار الكبير، وأنشأت الكون ووفرت جميع الظروف الأولية.

تعد موجات الجاذبية الناتجة عن التضخم الكوني أقدم إشارة يمكن للبشرية اكتشافها. لقد ولدوا في نهاية التضخم الكوني وفي بداية الانفجار الكبير الساخن.

ولكن هناك إشارات أخرى متبقية في الكون. عندما كان عمره 380 ألف سنة، توقف الإشعاع المتبقي من الانفجار الكبير عن التشتت من الجسيمات المشحونة الحرة عندما شكلت ذرات محايدة. وتستمر هذه الفوتونات، بعد تكوين الذرات، في الانزياح نحو الأحمر مع توسع الكون، ويمكن رؤيتها اليوم باستخدام الميكروويف أو هوائي الراديو/التلسكوب. ولكن بسبب المعدل السريع لتوسع الكون في المراحل المبكرة، فإن "السطح" الذي "يتوهج" لنا بهذا الضوء المتبقي - الخلفية الكونية الميكروية - يبعد عنا 45.2 مليار سنة ضوئية فقط. المسافة من بداية الكون إلى المكان الذي كان فيه الكون بعد 380 ألف سنة تساوي 900 مليون سنة ضوئية!

التقلبات الباردة (الزرقاء) في CMB ليست أكثر برودة في حد ذاتها، ولكنها تمثل ببساطة مناطق ذات جاذبية متزايدة بسبب زيادة كثافة المادة. المناطق الساخنة (الحمراء) أكثر سخونة لأن الإشعاع الموجود في هذه المناطق يعيش في بئر جاذبية أقل عمقًا. مع مرور الوقت، من المرجح أن تنمو المناطق الأكثر كثافة إلى نجوم ومجرات ومجموعات، في حين أن المناطق الأقل كثافة أقل احتمالا أن تفعل ذلك.

سوف يمر وقت طويل قبل أن نجد أبعد مجرة ​​اكتشفناها في الكون. على الرغم من أن عمليات المحاكاة والحسابات تظهر أن النجوم الأولى يمكن أن تكون قد تشكلت بعد 50 إلى 100 مليون سنة من بداية الكون، والمجرات الأولى بعد 200 مليون سنة، إلا أننا لم ننظر بعد إلى هذا الحد (على الرغم من وجود أمل في أنه بعد ظهور الكون) سنطلق تلسكوب جيمس ويب الفضائي العام المقبل، يمكننا القيام بذلك!). اليوم، تحتفظ المجرة الموضحة أدناه بالسجل الكوني، والتي كانت موجودة عندما كان عمر الكون 400 مليون سنة - وهذا يمثل 3٪ فقط من عمره الحالي. ومع ذلك، فإن هذه المجرة، GN-z11، تقع على بعد 32 مليار سنة ضوئية فقط: أي حوالي 14 مليار سنة ضوئية من "حافة" الكون المرئي.

أبعد مجرة ​​تم اكتشافها: GN-z11، صورة من مراقبة GOODS-N التي أجراها تلسكوب هابل.

والسبب في ذلك هو أنه في البداية انخفض معدل التوسع بسرعة كبيرة بمرور الوقت. بحلول الوقت الذي كانت فيه المجرة Gz-11 موجودة كما نراها، كان الكون يتوسع بمعدل أسرع 20 مرة مما هو عليه اليوم. عندما انبعثت CMB، كان الكون يتوسع بمعدل أسرع 20000 مرة مما هو عليه اليوم. في وقت الانفجار الكبير، على حد علمنا، كان الكون يتوسع بمعدل 10 36 مرة أسرع، أو 1،000،000،000،000،000،000،000،000،000،000،000،000 مرة أسرع مما هو عليه اليوم. بمرور الوقت، انخفض معدل توسع الكون بشكل كبير.

وهذا جيد جدًا بالنسبة لنا! يتم الحفاظ على التوازن بين معدل التوسع الأولي والكمية الإجمالية للطاقة في الكون بجميع أشكاله، حتى خطأ ملاحظاتنا. لو كان هناك المزيد من المادة أو الإشعاع في الكون في وقت مبكر، لكان قد انهار مرة أخرى منذ مليارات السنين ولما كنا موجودين. إذا كان هناك القليل جدًا من المادة أو الإشعاع في الكون في وقت مبكر، فسوف يتوسع بسرعة كبيرة بحيث لن تتمكن الجسيمات من الالتقاء ببعضها البعض حتى لتكوين الذرات، ناهيك عن الهياكل الأكثر تعقيدًا مثل المجرات والنجوم والكواكب والبشر. إن القصة الكونية التي يخبرنا بها الكون هي قصة التوازن الشديد الذي بفضله نحن موجودون.

إن التوازن المعقد بين معدل التوسع والكثافة الإجمالية للكون دقيق للغاية لدرجة أن أي انحراف بنسبة 0.00000000001% في أي من الاتجاهين سيجعل الكون غير صالح للسكن تمامًا لأي حياة أو نجوم أو حتى كواكب في أي وقت.

إذا كانت أفضل نظرياتنا الحالية صحيحة، فمن المفترض أن تكون المجرات الحقيقية الأولى قد تشكلت منذ ما بين 120 إلى 210 مليون سنة. وهذا يتوافق مع المسافة التي تفصلنا عنهم والتي تبلغ 35-37 مليار سنة ضوئية، والمسافة من أبعد مجرة ​​إلى حافة الكون المرئي والتي تبلغ 9-11 مليار سنة ضوئية اليوم. وهذا أمر بعيد للغاية، ويدل على حقيقة مدهشة: لقد توسع الكون بسرعة كبيرة في المراحل المبكرة، وهو اليوم يتوسع بشكل أبطأ بكثير. 1% من عمر الكون مسؤول عن 20% من إجمالي توسعه!

إن تاريخ الكون مليء بالأحداث الرائعة، ولكن منذ انتهاء التضخم وحدث الانفجار الكبير، انخفض معدل التوسع بسرعة، ويتباطأ مع استمرار انخفاض الكثافة.

يؤدي توسع الكون إلى تمديد الطول الموجي للضوء (وهو المسؤول عن الانزياح الأحمر الذي نراه)، والسرعة الكبيرة لهذا التوسع هي المسؤولة عن المسافة الكبيرة بين خلفية الموجات الميكروية والمجرة الأبعد. لكن حجم الكون اليوم يكشف شيئًا آخر مذهلًا: التأثيرات المذهلة التي حدثت مع مرور الوقت. بمرور الوقت، سيستمر الكون في التوسع أكثر فأكثر، وبحلول الوقت الذي يبلغ فيه عمره عشرة أضعاف عمره اليوم، ستكون المسافات قد زادت كثيرًا لدرجة أننا لن نتمكن بعد الآن من رؤية أي مجرات باستثناء أعضاء مجموعتنا المحلية، حتى مع وجود تلسكوب يعادل هابل. استمتع بكل ما هو مرئي اليوم، بالتنوع الكبير لما هو موجود على جميع المقاييس الكونية. لن يدوم إلى الأبد!

أصبح تلسكوب هابل المداري، الذي تم إطلاقه في عام 1990، هو الأداة الرئيسية لأبناء الأرض، مما يوسع الحدود المرئية للكون. أصبحت العناوين الرئيسية "لقد وجد علماء الفلك أبعد مجرة" مألوفة لدى وسائل الإعلام والمنشورات العلمية، لأنه من الممكن بالفعل العثور على أبعد جسم على الأقل كل يوم. قد يبدو أن مثل هذه الاكتشافات لا تحقق طفرة نوعية: فكلما زادت قوة منظارنا خارج المدينة، كلما رأينا أبعد.

ومع ذلك، فإن هذا التشبيه ليس مناسبا تماما هنا. باستخدام منظار أكثر قوة، نستمر في رؤية نفس الأشياء بشكل أساسي - الحقول والأنهار والغابات والمباني. كل هذا ينمو ويتحرك ويقف ولا يسقط حسب القوانين المعروفة لنا منذ زمن طويل.

تحتوي "الحافة" المرئية اليوم على أجسام أصدرت الضوء بعد مئات الملايين من السنين من الانفجار الكبير. في ذلك الوقت، كان الكون قد بدأ للتو في التبلور. لذلك، عند اكتشاف المجرات البعيدة، نحاول أن نفهم ليس "ما هي الخطوة التالية؟"، ولكن "كيف بدأ كل شيء؟"

الانزياح الأحمر

خط الكونالانزياح الأحمر هو نسبة حجم تحول الخط الطيفي إلى جانب الطول الموجي الأطول إلى الطول الموجي في الإطار المرجعي المختبري.

بالنسبة للأجسام التي أصدرت الضوء في فجر الكون، فإن هذا التحول أكبر بعدة مرات من الطول الموجي نفسه

يتوسع الكون باستمرار، وكلما تمت ملاحظة الجسم على نطاق واسع، كلما ابتعد عنا بشكل أسرع. ولذلك، فإن القياس الأكثر ملاءمة للمسافة هو تقييم احمرار الجسم الناجم عن تأثير دوبلر. المجرة الأكثر بعدًا حتى وقت قريب تتوافق مع انزياح أحمر قدره z = 8.6. لقد ولدت بعد 600 مليون سنة من الانفجار الكبير.

تشير الفترة من 150 إلى 800 مليون سنة بعد الانفجار الكبير إلى ما يسمى بفترة إعادة التأين، عندما قامت النجوم والمجرات الأولى بتأين الغاز بين المجرات.

وفي ورقة بحثية نشرت في مجلة Nature، أفاد علماء الفلك بقيادة ريتشارد بوينز من جامعة ليدن عن اكتشاف مجرة ​​أبعد ذات انزياح أحمر يبلغ حوالي 10. وتم رصد المجرة UDFj-39546284 في عام 2009، بعد ثلاثة أشهر فقط من تلسكوب هابل. تم تركيب كاميرا ذات زاوية واسعة UDFj-39546284. البقعة الخافتة المرئية في السماء العميقة ليست أكثر من مجرة ​​مدمجة تتكون من نجوم زرقاء شابة. الضوء الذي نراه منه ينبعث بعد 480 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير.

وأوضح ريتشارد بوينز: "تعطينا هذه الملاحظات أفضل نظرة على أقدم الأشياء التي تم العثور عليها".

المجرة التي يصل ضوءها إلينا صغيرة جدًا وصغيرة جدًا بحيث لا يكون لها شكل حلزوني أو ميزات أخرى. لقد وجد العلماء أن المجرة كانت مأهولة بنجوم عمرها 100-200 مليون سنة. وقد تشكلت من الغاز المتجمع حول كتل من المادة المظلمة الغامضة.

وفقا للباحثين، خلال العصر المرصود، كان الكون الشاب يعاني من نوع من طفرة المواليد: في الفترة من 480 إلى 650 مليون سنة بعد الانفجار الكبير، زاد عدد النجوم بمقدار أمر واحد من حيث الحجم. وقال جارث إلينجورث من جامعة كاليفورنيا في سانتا "إن المعدل المحموم الذي تولد به النجوم يخبرنا أننا إذا نظرنا إلى الوراء قليلا، فسنرى تغييرات أكثر دراماتيكية حدثت أثناء تكوين المجرات الأولى". كروز.

وبعد تجاوز علامة z=10، اقترب علماء الفلك من "حافة الحافة". تظل أول 500 مليون سنة (عند z من 1000 إلى 10) بعد الانفجار الكبير بمثابة نقطة فارغة في النموذج الهرمي لتكوين المجرات المقبول اليوم - من العناقيد النجمية إلى المجرات الإهليلجية والحلزونية. تم اكتشاف المجرة UDFj-39546284 في أبعد الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء التي يمكن رؤيتها بواسطة تلسكوب هابل. ويأمل العلماء في إلقاء نظرة أبعد على السنوات الأولى من عمر الكون بمساعدة تلسكوب جيمس ويب.

تعليق على الصورة مات هذا النجم بعد 520 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير

يبدو أن انفجار سوبر نوفا عملاق على حافة الكون المرئي هو الحدث الأبعد الذي سجله التلسكوب.

ويعتقد علماء الفلك أن موت هذا النجم، الذي صوره المرصد المداري الأمريكي سويفت، حدث بعد 520 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير، الذي ولد فيه كوننا.

وهذا يعني أن الإشعاع الضوئي الصادر عن النجم المحتضر استغرق 13.14 مليار سنة للوصول إلى الأرض.

ونشرت نتائج هذا البحث في المجلة العلمية Astrophysical Journal.

وتم تسمية الظاهرة المكتشفة بـ GRB 090429B. الحروف GRB هي اختصار لانفجار أشعة جاما، وهي الطريقة التي يشير بها علماء الفلك إلى مثل هذه الأجسام.

الأشعة السينية للكون

عادةً ما تصاحب انفجارات أشعة جاما هذه عمليات نجمية عنيفة للغاية، مثل نهاية حياة النجوم العملاقة.

يقول رئيس الفريق الدكتور أنتونينو كوتشيارا من جامعة كاليفورنيا في بيركلي: "ربما كان نجمًا ضخمًا، تبلغ كتلته حوالي 30 مرة كتلة شمسنا".

ويعتقد العالم: «ليس لدينا حتى الآن بيانات كافية لتصنيف هذا النجم على أنه نجم من النوع III، أي للجيل الأول من النجوم التي ظهرت في كوننا، ولكننا بالتأكيد نرصد واحدًا من المراحل الأولى لتكوين النجوم." .

وتحدث هذه الانفجارات خلال فترة زمنية قصيرة جدًا، لكن شفقها يستمر أحيانًا لعدة أيام، مما يجعل من الممكن مراقبة تطور العملية باستخدام التلسكوبات الأخرى وتحديد المسافة إلى انفجار أشعة جاما.

تم إطلاق القمر الصناعي Swift في عام 2004، وهو يتمتع بالقدرة على التعرف بسرعة، في أقل من دقيقة، على الدفقات بصريًا وأشعة سينية. من بين اكتشافاته، انفجارات قوية للأشعة السينية أحيانًا متعددة في الشفق، بالإضافة إلى اكتشاف الشفق حتى قبل نهاية انبعاث أشعة جاما الفعلي.

السباق إلى العصور القديمة

يتنافس علماء الفلك الآن لمعرفة من سيسجل أبعد جسم في الكون، وبالتالي أقدمه.

يمتلك تلسكوب هابل الفضائي الشهير أدوات أقوى بكثير لمراقبة مثل هذه الأجسام البعيدة، والتي أحضرها رواد الفضاء الأمريكيون على متنه في عام 2009.

كيف تحدث انفجارات أشعة جاما (GRB)؟

لقد لاحظ علماء ناسا الذين يدرسون الصور الملتقطة بواسطة تلسكوب هابل مجرات تقع على نفس المسافة تقريبًا من جسم أشعة جاما GRB 090429B.

يهتم علماء الفلك بهذه النجوم والمجموعات النجمية البعيدة للغاية لأنها توسع فهمنا لكيفية تطور الكون.

يجذب نجوم الجيل الأول اهتمامًا خاصًا. نشأت هذه المتغيرات الزرقاء الساطعة من السحب الجزيئية التي تشكلت في المراحل المبكرة بعد وقت قصير من الانفجار الكبير.

كانت لهذه النجوم النابضة الضخمة دورة تطور قصيرة وسريعة للغاية - بضعة ملايين من السنين فقط، مما أدى إلى توليد عناصر ثقيلة أثناء موتها.

أدت الأشعة فوق البنفسجية القاسية إلى إعادة تأين السدم المحيطة، والتي تتكون أساسًا من الهيدروجين، مما أدى إلى تجريد الذرات من الإلكترونات، والتي بدورها ولدت البلازما بين المجرات النادرة للغاية التي تحيط بالجيل الحالي من النجوم في مجرتنا.

وفقًا للدكتور كوتشيارا، من غير المرجح أن يكون انفجار أشعة جاما GRB 090429B أحد النجوم الأولى في الكون. ومن المحتمل أنه حتى قبل ذلك كانت هناك عدة أجيال من النجوم لا نعرف عنها شيئًا بعد.

شارك المهندسون البريطانيون والإيطاليون في إنشاء التلسكوب المداري سويفت. وهي تحمل كاميرا بريطانية للأشعة السينية تكتشف انفجارات أشعة جاما، بالإضافة إلى مكونات تلسكوب بصري للأشعة فوق البنفسجية.