اشتعلت المجرة CEERS2-588 مثل نار أُلقي فيها حطب كثير دفعة واحدة. فبعد 400 مليون سنة من الانفجار العظيم، كانت قد جمعت كتلة تعادل مليار شمس وأضاءت عددًا كبيرًا من النجوم. ولكن بعد ذلك نفد الوقود — وخلال آخر 10 ملايين سنة، توقف تكوين النجوم فيها تقريبًا تمامًا.
نظر تلسكوب جيمس ويب إلى هذه المجرة في نطاق الأشعة تحت الحمراء. فالتلسكوبات العادية ترى فقط الضوء فوق البنفسجي القادم من النجوم الفتية، بينما أتاح التحليل الطيفي على ويب النظر أعمق — إلى النطاق البصري الذي انزاح لدينا نحو الأشعة تحت الحمراء بسبب توسع الكون. وحيث كان متوقعًا رؤية خطوط لامعة للهيدروجين والأكسجين، لم يظهر سوى رف مستوٍ — علامة على نجوم قديمة لم تعد تسخّن الغاز حولها.
هذا الاكتشاف يكسر الصورة المألوفة. فسابقًا كان يُعتقد أن المجرات الضخمة في الكون الفتي يجب أن تكون مصانع للنجوم. أما CEERS2-588 فتُظهر أن بعض المجرات كانت تشتعل بسرعة وتخمد بنفس السرعة. كما فاجأ تركيبها الكيميائي: فالمعادن (وهو ما يسميه الفلكيون كل العناصر الأثقل من الهيليوم) فيها تقريبًا بنفس نسبة معادن شمسنا. ولإنتاج هذا القدر من المعادن، يلزم أجيال من النجوم التي تنفجر مثل المستعرات العظمى. إذن، كانت النجوم الأولى تولد وتموت أسرع بكثير مما كان يُعتقد.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.21833
One of the major discoveries by the James Webb Space Telescope (JWST) is the identification of a large population of luminous galaxies at $$z>10$$, challenging theoretical models for early galaxy formation. The unexpectedly high number density of these systems has triggered intense debate about potential differences in the physical properties of galaxies at such extreme redshifts and those at lower redshift. However, progress has been limited by the lack of rest-frame optical diagnostics, which are critical for constraining the key properties. Here we present deep JWST/MIRI observations of a UV-luminous galaxy at $$z=11.04$$, CEERS2-588, only 400 Myr after the Big Bang. CEERS2-588 is detected in the MIRI F560W and F770W bands, while deep MIRI/MRS spectroscopy yields no detection of H$$\alpha$$ or [OIII]$$\lambda5007$$ line, revealing a prominent Balmer break detected for the first time at $$z>10$$. Spectral energy distribution (SED) fitting indicates an extended star formation history possibly reaching $$z>15$$, followed by rapid quenching within the recent $$\sim10$$ Myr, in stark contrast to other $$z>10$$ galaxies. The MIRI detections also significantly improve our stellar mass estimate to $$\mathrm{log}(M_*/M_\odot)=9.1^{+0.1}_{-0.1}$$, making CEERS2-588 the most massive galaxy securely confirmed at $$z>10$$. Remarkably, the inferred gas-phase metallicity is near solar, exceeding predictions from current theoretical models. These results suggest that efficient starbursts play a key role in producing the abundant luminous galaxy population in the early universe.
تقع المجرة CEERS2-588 على بُعد شاسع لدرجة أن ضوءها استغرق 13.5 مليار سنة للوصول إلينا — أي ما يقارب عمر الكون بأكمله.