تكشف هذه الصورة الجديدة لحملة هابل ألترا ديب فيلد 2012 (HUDF) عن عدد غير مرئي سابقًا من سبع مجرات بعيدة ، تمت ملاحظتها كما ظهرت في فترة 350 مليون إلى 600 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. إليس (كالتيك) ، وفريق UDF 2012
رصد علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا بعض المجرات البعيدة والقاتمة والقديمة التي تم اكتشافها على الإطلاق في استطلاع جديد. الصور التي تم التقاطها بكاميرا Hubble's Wide Field 3 (WFC 3) تنظر إلى الوراء إلى الوراء أكثر من أي ملاحظة سابقة لهابل ، مما يوفر معلومات حول الظروف في الكون المبكر.
قال الفلكي آفي لوب من جامعة هارفارد: "هذه نسخة علمية من قصة سفر التكوين".
تمثل المجرات السبع البعيدة عددًا غير مسبوق من المجرات التي تكونت قبل أكثر من 13 مليار سنة ، عندما كان الكون أقل من 3 في المائة من عصره الحالي. في أعمق هذه الصور حتى الآن من هابل ، تمكن الفلكيون من أخذ عينة من كمية المجرات في ذلك الوقت. أظهرت النتائج انخفاضًا سلسًا في عدد المجرات مع زيادة وقت المراجعة إلى حوالي 450 مليون سنة بعد الانفجار العظيم.
ووفقًا للعلماء ، فإن البيانات توفر أول تعداد موثوق به لهذه الفترة المجهولة من التاريخ الكوني. بينما يبدو الفلكيون أعمق في الكون ، يبدو أن أرقام المجرات تتساقط بسلاسة مما يدفعهم إلى الاعتقاد بأن "الفجر الكوني" كان تدريجيًا ، وليس حدثًا دراميًا.
قال برانت روبرتسون من جامعة أريزونا في توكسون ، عضو فريق المسح: "ملاحظات الميكروويف المتوهجة من الانفجار الكبير تخبرنا أن إعادة التأين حدثت منذ أكثر من 13 مليار سنة". "تؤكد بياناتنا أن إعادة التأين كانت عملية مطولة تحدث على مدى مئات الملايين من السنين حيث تبني المجرات ببطء نجومها وعناصرها الكيميائية. لم تكن هناك لحظة درامية واحدة عندما تكونت المجرات ، لقد كانت عملية تدريجية ".
تم العثور على هذه المجرات كجزء من مسح هابل الطموح لرقعة السماء التي تمت دراستها بشكل مكثف والمعروفة باسم المجال العميق العميق (UDF) ، والتي تم التقاطها في الأصل في 2003-2004 ، مع التركيز على منطقة صغيرة في السماء في كوكبة Fornax . في حملة عام 2012 الجديدة ، المسماة UDF 2012 ، استخدم فريق من علماء الفلك بقيادة ريتشارد إليس من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا WFC3 للتنقيب في الفضاء في ضوء قريب من الأشعة تحت الحمراء من أي رصد هابل سابق. تم إجراء الملاحظات على مدى ستة أسابيع خلال شهري أغسطس وسبتمبر 2012 ، وتظهر النتائج العلمية الأولى الآن في سلسلة من الأوراق العلمية. ينشر فريق UDF 2012 هذه البيانات الفريدة علنًا ، بعد إعدادها لاستخدامها من قبل مجموعات بحثية أخرى.
قال جون غرونسفيلد ، رائد الفضاء السابق والمدير المساعد للعلوم في وكالة ناسا ، في حديث عن الاستطلاع الجديد: "إن هابل يحقق العلوم العظيمة فقط". "هذه قصة أصول ، حيث نعود إلى البداية ، ونعود إلى النجوم الأولى التي ظهرت في الكون. وهذا يثبت أنه عندما نحصل على تلسكوب جيمس ويب الفضائي عبر الإنترنت ، سيكون لدينا الكثير لننظر إليه والكثير للقيام به. "
من المقرر إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2018.
اكتشف الفلكيون سبع مجرات في الفترة الزمنية 400-600 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. كلها بعيدة للغاية ، تراوحت المسافة مع الانزياحات الحمراء من 8.6 إلى ما يقرب من 12.
يدرس الفلكيون الكون البعيد في ضوء قريب من الأشعة تحت الحمراء لأن توسع الفضاء يمتد فوق البنفسجي والضوء المرئي من المجرات إلى أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء ، وهي ظاهرة تسمى "الانزياح الأحمر". كلما كانت المجرة أبعد ، كلما زاد انزياحها الأحمر.
من الجدير بالذكر أن إحدى المجرات قد تكون قاطعًا قياسيًا للمسافة ، وقد لوحظ بعد 380 مليون سنة من ولادة كوننا في الانفجار العظيم ، وهو ما يقابل انزياح أحمر قدره 11.9. هذه هي المجرة UDFj-39546284 ، التي تم اكتشافها مسبقًا وتم اقتراحها أصلاً كأكثر الأجسام البعيدة التي عثر عليها هابل منذ عامين تقريبًا. الملاحظات اللاحقة وضعتها في انزياح أحمر قدره 10.3 ، لكن الملاحظات المنقحة حديثًا جعلتها أكثر بعدًا.
جدول زمني للكون وملاحظاتنا عليه. الائتمان: جامعة أريزونا.
يعتقد العلماء أن الكون بدأ مع الانفجار الكبير قبل حوالي 13.7 مليار سنة. تشكل الهيدروجين بعد 400000 سنة تقريبًا ولكن بدون النجوم ، كان الزمكان مظلمًا. بعد حوالي 200 مليون سنة ، انهارت غيوم الهيدروجين لتشكل أول النجوم والمجرات. ما يسميه الفلكيون "الفجر الكوني". بدأ الضوء من هذه النجوم الجديدة بتفتيت الهيدروجين إلى بروتونات وإلكترونات خلال فترة زمنية تسمى إعادة التأين الكونية. في الكون الحالي ، يرى العلماء أن المجرات تنمو بكتلة وحجم مع توليف العناصر ، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات معقدة بما في ذلك مكونات لخلق الحياة. تشكل نظامنا الشمسي والشمسي منذ أكثر من 4 مليارات سنة.
لقد دفع الفريق هابل إلى أقصى حدوده. ربما يكون هذا هو أبعد ما يمكن أن ينظر إليه هابل ، وفقًا لقائد الدراسة ريتشارد إليس. "نحن ندفع هابل إلى ما هو أبعد مما تم تصميمه للقيام به."
اقرأ المزيد عن النتائج وحملة HUDF 2012 على موقع HubbleSite.
اقرأ ورقة الفريق: وفرة المجرات التي تشكل النجوم في نطاق Redshift 8.5 إلى 12: نتائج جديدة من حملة Hubble Ultra Deep Field 2012
مصادر إضافية: CalTech ESA Hubble
