رصد فريق من علماء الفلك مجرّة نادرة للغاية حافظت على بنيتها الأصلية دون تغيير منذ أكثر من 7 مليارات سنة، في اكتشاف يسلّط الضوء على مراحل مبكرة من تطوّر الكون، ويضيف إلى فئة محدودة من الأجرام السماوية المعروفة باسم “المجرّات الأحفورية”.
المجرة، التي تحمل الاسم KiDS J0842+0059، تبعد نحو 3 مليارات سنة ضوئية عن الأرض، مما يجعلها الأبعد من نوعها التي تُرصد خارج ما يُعرف بـ”الكون المحلي”، وهو النطاق الذي يمتد لنحو مليار سنة ضوئية حول الأرض. وقد تمّ اكتشافها بفضل صور فائقة الدقة التقطها “المنظار الثنائي الكبير” في ولاية أريزونا الأمريكية، بقيادة فريق بحثي تابع للمعهد الوطني الإيطالي للفيزياء الفلكية.
تتميّز المجرات الأحفورية بأنها توقّفت عن التفاعل والتطوّر بعد مرحلة أولى سريعة وعنيفة من تكوّن النجوم. وعلى عكس المجرات الأخرى التي تخضع لعمليات اندماج وتغيّرات مستمرة، فإن هذه المجرات تظل ثابتة نسبيًا عبر الزمن، ما يمنح العلماء نافذة فريدة لدراسة طبيعة الكون القديم.
وقال الباحث الرئيسي في الدراسة الدكتور كريشينزو تورتورا، التي نُشرت في 31 مايو الماضي بدورية Monthly Notices of the Royal Astronomical Society، إن هذه الأجسام نادرة للغاية، لأن اندماج المجرات المجاورة هو أمر شائع مع مرور الوقت. وأوضح أن بقاء هذه المجرّات على حالها يعني أنها “نجت” من الاندماج مع أنظمة أخرى، مما يجعلها بمثابة “كبسولات زمنية كونية”.
وتشير الدراسة إلى أن المجرات الضخمة تتكوّن عادة على مرحلتين: الأولى تتضمّن انفجارًا هائلًا في تكوين النجوم، ما ينتج جسمًا صغيرًا ومضغوطًا، أما المرحلة الثانية فتبدأ بتفاعل المجرة مع محيطها، مما يؤدي إلى تغيّر شكلها وازدياد كتلتها تدريجيًا. لكن المجرات الأحفورية – مثل KiDS J0842+0059 – تجاوزت هذه المرحلة الثانية بالكامل تقريبًا، واحتفظت بحوالي 75% أو أكثر من كتلتها منذ المراحل المبكرة للكون.
ووصفت الباحثة كيارا سبينيلو، من جامعة أكسفورد والمشاركة في إعداد الدراسة، المجرة المكتشفة بأنها “أحفورة كونية متطرفة”، إذ يُعتقد أن نحو 99.5% من نجومها تشكّلت خلال حقبة مبكّرة جدًا من عمر الكون، ومنذ ذلك الحين لم يحدث أي نشاط ملحوظ داخلها.
وأضافت سبينيلو: “رغم أنها تحتوي على نجوم وكواكب مثل مجرّتنا، فإنها أكثر كثافة بكثير، ما يجعل من الصعب وجود أنظمة كوكبية مستقرة مثل النظام الشمسي، بسبب تقارب النجوم داخلها إلى حدّ كبير”.
ويُرجح العلماء أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة الموجودة في مراكز بعض المجرّات قد تكون مسؤولة عن توقّف نشاط تكوين النجوم، من خلال إطلاق رياح قوية تعمل على طرد أو تسخين الغاز داخل المجرة، وهو ما يمنع تشكّل النجوم من جديد. إلا أن هذه الفرضية لا تزال قيد البحث والدراسة.
وأفاد البروفيسور ميشيل كابيلاري، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة أكسفورد، بأن أهمية هذه المجرات تكمن في كونها رابطًا مباشرًا مع مرحلة مبكّرة من تاريخ الكون، ما يسمح بإعادة بناء الظروف التي نشأت فيها أوائل النجوم والمجرّات.
وقد أُجري أول رصد لمجرة KiDS J0842+0059 في عام 2018 باستخدام تلسكوب VLT في مرصد بارانال بتشيلي، لكن البيانات آنذاك لم تكن كافية لتأكيد طبيعتها الأثرية. ومن ثم استُخدم “المنظار الثنائي الكبير” لإجراء قياسات دقيقة تُظهر بنية المجرة وكتلتها، مما أتاح تصنيفها رسميًا كمجرة أحفورية.
تُضاف هذه المجرة إلى قائمة صغيرة من الأجسام المشابهة التي درستها الأبحاث الحديثة بتفصيل عالٍ، من بينها المجرة NGC 1277 التي أكّد تلسكوب هابل في عام 2018 أنها إحدى أكثر المجرات نقاءً من حيث تطوّرها المحدود. وبينما تشترك المجرتان في الخصائص الأساسية، فإن KiDS J0842+0059 تقع على مسافة أبعد بكثير، ما يمنحها أهمية خاصة في فهم المراحل المبكرة لتشكّل الكون.
