كيف "طهت" المجرات المعادن في عصر الظهيرة الكونية سريع
سمح تلسكوب جيمس ويب بدراسة التركيب الكيميائي للمجرات في حقبة «الظهيرة الكونية»، عندما كان عمر الكون 2–3 مليارات سنة فقط. تبين أن العناصر الثقيلة فيها أقل مما توقعته النماذج. الأمر أشبه بوصفة «حساء» نجمي ينقصها الملح — ولا نعرف حتى الآن أي توابل نسينا. ربما «تخفي» المجرات المعادن بطريقة مختلفة؟
تشبه المجرات مطابخ عملاقة، حيث تُضغط الذرات الخفيفة في أعماق النجوم إلى ذرات ثقيلة — تمامًا كما يُصنع الخبز من الدقيق والماء. عندما يموت النجم، يقذف ما تراكم إلى الغاز بين النجمي، مُغنيًا إياه بـ"توابل": الأكسجين والكربون والحديد. رصد تلسكوب جيمس ويب التوهج الخافت للأكسجين المُسخَّن في 34 مجرة كانت ساطعة بعد 3 مليارات سنة من الانفجار العظيم. من سطوع هذا الضوء، مثل درجة حرارة اللهب، حسب علماء الفلك نسبة الأكسجين — ويعمل تحليل الضوء إلى ألوانه هنا بدقة تفوق مقياس حرارة المطبخ.
تبيَّن أنه كلما زادت ضخامة المجرة، زاد فيها الأكسجين — وهي علاقة تكاد تكون مماثلة لتلك لدى جيرانها المعاصرين. لكن محاكاة الحاسوب لتطور الكون لم تستطع إعادة إنتاج هذا الثبات. في عصر توسع الكون قبل 10 مليارات سنة، كانت النجوم تولد بوتيرة أسرع بكثير، ومع ذلك لم تختل وصفة الإثراء بالمعادن — كأن طاهٍ يطهو أسرع بعشر مرات دون أن يخطئ ولو جرامًا واحدًا من البهارات.
🎯 الأكسجين الذي نتنفسه قذفه انفجار نجم ضخم يومًا ما — نحن نتنفس رماد المستعرات العظمى.