باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي وتلسكوب تشاندرا الفضائي للأشعة السينية التابع لناسا، لاحظ العلماء تجمع المجرات الأبعد وبالتالي الأقدم على الإطلاق. كانت المجموعة الوليدة، أو المجموعة الأولية، تتجمع بعد مليار سنة فقط من الانفجار الكبير، في وقت مبكر جدًا من تاريخ الكون عما كان يُعتقد سابقًا.

كان الضوء المنبعث من هذا العنقود الأولي، المُسمى JADES-ID1، يسافر إليه أرض لمدة 12.7 مليار سنة، مما يعني أنه يُرى أنه يمر بمرحلة مبكرة وعنيفة من التكوين بين مليار وملياري سنة قبل المتوقع. يمثل هذا الاكتشاف لغزًا جديدًا يتعين على العلماء التحقيق فيه: كيف تنمو مجموعات المجرات، وهي أكبر الهياكل المرتبطة بالجاذبية في الكون، بهذه السرعة؟

“قد يكون هذا هو أبعد عنقود أولي مؤكد تم رؤيته على الإطلاق” ، قائد الفريق أكوس بوجدان من مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان (CfA) قال في بيان. “يقدم لنا JADES-ID1 دليلاً جديدًا على أن الكون كان في عجلة من أمره لينمو.”

تتكون العناقيد المجرية من آلاف المجرات، وسحب واسعة من الغاز الساخن، وإطار ضخم من المادة المظلمة، وهي “الأشياء” غير المرئية التي تتجمع وتنمو حولها المجرات والعناقيد. لا يمكن استخدام هذه المجموعات لتحديد المادة المظلمة محتوى الكون، ولكنها يمكن أن تساعد أيضًا علماء الفلك على حساب المعدل الذي يتوسع به الكون بشكل أفضل.

وقال عضو الفريق جيريت شيلينبرجر، وهو أيضًا من CfA، في البيان: “من المهم جدًا أن نرى متى وكيف تنمو مجموعات المجرات”. “إن الأمر يشبه مشاهدة خط تجميع يصنع سيارة، بدلاً من مجرد محاولة معرفة كيفية عمل السيارة من خلال النظر إلى المنتج النهائي.”

ال تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)/شاندرا كشفت عمليات الرصد أن JADES-ID1 عبارة عن عنقود أولي بفضل خاصيتين رئيسيتين: العديد من المجرات المقيدة بالجاذبية، كما يراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وسحابة ضخمة محيطة من الغاز الساخن يمكن رؤيتها من خلال انبعاثات الأشعة السينية بواسطة تشاندرا. يسقط هذا الغاز في الكتلة الأولية، وأثناء ذلك، يتم تسخينه بشكل مكثف، مما يؤدي إلى توليد الأشعة السينية.

حتى الآن، تنبأت نماذج تكوين عنقود المجرات بأن كثافة المجرات التي شوهدت في JADES-ID1 لن يكون من الممكن أن تصل إلى مليار سنة فقط بعد كوكب الأرض. الانفجار العظيم. كانت أقدم مجموعة أولية سابقة شاهدها علماء الفلك موجودة بعد حوالي 3 مليارات سنة من نشأة الكون.

في مليارات السنين التي تلت الفترة التي رصد فيها تلسكوب جيمس ويب الفضائي وشاندرا JADES-ID1، كان من الممكن أن يستمر هذا العنقود الأولي ليشكل عنقودًا مجريًا مشابهًا لتلك التي شوهدت في الكون المحلي.

وقال عضو الفريق تشيونغ لي من جامعة مانشستر بالمملكة المتحدة: “كنا نظن أننا سنعثر على عنقود أولي مثل هذا بعد مليارين أو ثلاثة مليارات سنة من الانفجار الكبير، وليس مليار سنة فقط”. “في السابق، اكتشف علماء الفلك مجرات كبيرة وثقوب سوداء بعد وقت قصير من الانفجار الكبير، والآن نجد أن مجموعات من المجرات يمكن أن تنمو بسرعة أيضًا.”

نُشرت نتائج الفريق يوم الأربعاء (28 يناير) في المجلة طبيعة.