اكتشف فريق دولي من علماء الفلك بقيادة علماء في جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد مجرة ضخمة غير عادية كانت موجودة قبل حوالي 12 مليار عام عندما كان عمر الكون 1.8 مليار سنة فقط.
شكلت المجرة التي يطلق عليها اسم XMM-2599 الكثير من النّجوم في قت قياسي ثمّ توقّفت عن كونها فعّالة. من غير الواضح لنا لماذا توقف تشكّل النجوم فجأة.
يقول بنجامين فورست وهو باحث في مرحلة ما بعد الدكتوراة في قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد ومؤلف الدراسة الرئيسي: "حتى قبل أن يبلغ عمر الكون ملياري عام كانت XMM-2599 قد شكلت أكثر من 300 مليار نجم مما يجعلها مجرة بالغة الجاذبية". يضيف فورست: "شكّلت مجرّة XMM-2599 معظم نجومها عندما كان عمر الكون أقل من مليار عام ثم أصبحت غير نشطة بحلول الوقت الذي كان عمر الكون فيه 1.8 مليار سنة فقط.".
استخدم الفريق عمليات الرصد الطيفي من مرصاد MOSFIRE وهو جهاز الطيف متعدد الأغراض التابع لمرصد دبليو. إم. كيك W. M. Keck Observatory من أجل استكشاف الأشعة تحت الحمراء أو لإجراء قياسات مفصلة للمجرّة وتحديد المسافة بدقة.
تظهر نتائج الدراسة في مجلة الفيزياء الفلكية.
يقول جيليان ويلسون وهو استاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة UCR الذي يعمل في مختبر فورست: " توقف عدد قليل جدًّا من المجرات عن تكوين النجوم ولم توجد كتل ضخمة مثل XMM-2599 في هذه الحقبة. إن مجرد وجود مجرات فائقة الكتلة مثل XMM-2599 يمثل تحديًا كبيرًا للنماذج العددية. على الرغم من أن هذه المجرات الضخمة نادرة بشكل لا يصدق في تلك الحقبة فإن النماذج تتوقعها. من المتوقع أن تشكّل المجرات المتنبأ بها النجوم بنشاط. ما يجعل هذه المجرّة مثيرة للاهتمام هو توقّفها عن تشكيل النّجوم، ربما لأنها توقفت عن الحصول على الطاقة أو بدأ ثقبها الأسود بالعمل. تستدعي نتائجنا تغييرات في كيفية إيقاف تشغيل النماذج لتشكيل النجوم في المجرات المبكرة.".
وجد فريق البحث أن XMM-2599 شكّلت أكثر من 1000 كتلة نجميّة سنويًا في ذروة نشاطها، وهي نسبة عالية جدًا من تكوين النجوم. تشكل درب التبانة نجمًا جديدًا واحدًا كل عام.
يقول دانيلو مارشيسيني وهو الأستاذ المساعد في علم الفلك بجامعة تافتس ومؤلف مشارك في الدراسة: "قد تكون XMM-2599 سلالة من المجرات المتربة في الكون المبكر للغاية التي اكتشفتها التلسكوبات بالأشعة تحت الحمراء الجديدة مؤخرًا".
المسار التطوري لـ XMM-2599 غير واضح.
يقول ويلسون: "لقد وجدنا XMM-2599 في مرحلتها غير النشطة.". يضيف ويلسون: "لا نعرف إلى ماذا ستتحول في يومنا هذا. نحن نعلم أنه لا يمكن أن تفقد كتلتها. السؤال المثير للاهتمام هو ما يحدث من حولها، هل يمكن أن تجذب المجرات القريبة المتكونة وتصبح مجموعة مشرقة من المجرات؟ ".
يقول المؤلف المشارك مايكل كوبر وهو أستاذ علم الفلك في جامعة كاليفورنيا في ايرفين إن هذا أمر محتمل الحصول.
يضيف كوبر: "ربما خلال 11.7 مليار سنة التالية من التاريخ الكوني ستصبح XMM-2599 العضو المركزي في واحدة من ألمع وأكبر مجموعات المجرات في الكون المحيط". يتابع كوبر: "يمكن أن تستمر في الوجود بمعزل عن غيرها بدلاً من ذلك، أو قد يكون لدينا سيناريو بين هاتين النتيجتين"..
تم منح الفريق مزيدًا من الوقت في Keck Observatory لمتابعة الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها والناتجة عن هذا الاكتشاف.
تقول ماريانا آنونزياتيلا وهي باحثة ما بعد الدكتوراة في جامعة تافتس: "لقد حددنا XMM-2599 كمرشح مثير للاهتمام.". تضيف آنونزياتيلا: "لقد استخدمنا المرصد كيك لتمييز طبيعتها وتأكيدها بشكل أفضل ومساعدتنا على فهم كيفية تكوين المجرات الضخمة وتوقّف نشاطها. يعد هذا المرصد أحد أكثر الأدوات كفاءة وفعالية في العالم لإجراء هذا النوع من الأبحاث.".
المصدر