أكثر من مئة نجم بعيد في مجرة واحدة سريع
يستغرق الضوء القادم من مجرة التنين البعيدة أكثر من سبعة مليارات سنة للوصول إلينا. في طريقه، يمر بجوار عنقود مجرات ضخم تعمل جاذبيته على انحناء مسار الضوء، مثل العدسة. لذلك تبدو لنا المجرة أكثر سطوعاً وأكبر مما هي عليه في الواقع — تماماً كما تكبّر العدسة المكبرة النص الصغير. داخل هذه العدسة الكونية توجد أيضاً نجوم منفردة. عندما يمر مثل هذا النجم أمام أحد نجوم التنين تماماً، يتضخم ضوء الأخير لفترة وجيزة بشكل أكبر، فنرى ومضة.
على مدى ثلاث سنوات متتالية، صوّر علماء الفلك هذه المنطقة بكاميرا تلسكوب جيمس ويب. كانوا يبحثون عن مثل هذه الومضات — نجوم تظهر وتختفي في الصور. وقد جمعوا أكثر من مئة حدث من هذا القبيل. وهذا رقم قياسي: ففي السابق، كان من الممكن رصد بضع عشرات فقط في مجرة واحدة. الآن يمكننا حساب عدد النجوم الساطعة وعدد النجوم الخافتة في التنين. وتبين أن عدد النجوم الساطعة أكبر مما كانت تتوقعه النماذج القديمة.
من خلال مواقع الومضات، يمكننا أيضاً استنتاج كيفية توزيع المادة المظلمة غير المرئية في العنقود. تحدث الومضات غالباً حيث تكون العدسة الثقالية أقوى. وهذا يساعد في تحسين خريطة العنقود واختبار الفرضيات حول طبيعة المادة المظلمة. كما لاحظ علماء الفلك أن الومضات ليست متناظرة تماماً: فهي أكثر على جانب واحد من المركز مقارنة بالجانب الآخر. قد يكون هذا الانحراف أثراً للخصائص الموجية للمادة المظلمة — إذا كانت تتكون من جسيمات فائقة الخفة تتصرف مثل الموجات.
هذا الإحصاء الجماعي للنجوم البعيدة هو أداة جديدة. في السابق، كان يُحكم على النجوم في المجرات البعيدة من خلال الضوء الكلي، أما الآن فيمكننا حرفياً عد النجوم الفردية. إنه مثل أن نبدأ فجأة في رؤية الوجوه بدلاً من مجرد النظر إلى حشد من بعيد.
الملخص الأصلي
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2604.22702
Highly magnified stars at cosmological distances ($$z \gtrsim 0.7$$) become detectable thanks to microlensing by intracluster stars near the critical curves of galaxy clusters. Multi-epoch photometric campaigns targeting caustic crossing galaxies magnified by massive galaxy clusters enable the detection of these objects as transient events. Such stars provide unique opportunities to study stellar populations at early cosmic times, probe the nature of dark matter, reveal small-scale structure in the cluster, and improve lens models. To date, only a few dozen high-redshift stars have been reported, with a single lensed galaxy, the Dragon, holding the current record of 44 detections. These numbers, however, remain insufficient to exploit their full potential. In this paper, owing to the inclusion of new observations, we report the identification of more than 100 magnified stellar events in the Dragon, behind the massive galaxy cluster Abell 370. The relatively low redshift of the Dragon ($$z\approx0.725$$) facilitates the detection of its most massive stars. Using imaging data from three different cycles (2022--2024) with the James Webb Space Telescope, we apply a time-domain technique to identify flux variations associated with caustic-crossing events. From the spatial distribution of stellar events we constrain the high-end slope of the stellar luminosity function, finding $$\beta=2.18^{+0.20}_{-0.30}$$. Alternatively, assuming a fixed slope, we constrain the microlens surface mass density. In addition, we examine the parity asymmetry of the detected caustic-crossing events, a proposed probe of wave dark matter, and find that it remains present. We also use the events to trace the regions of highest magnification, offering an alternative way to map the system critical curves.
حصلت مجرة التنين على اسمها بسبب شكلها الممدود: العدسة الثقالية مدت صورتها إلى قوس يشبه جسم تنين منحنٍ.
في مسلسل «ستار تريك»، استُخدمت العدسات الثقالية للنظر إلى الماضي البعيد للكون — لكن هناك كانت تقنية، وهنا الطبيعة نفسها.