مجرة عبقريّة: حلزون شريطي في فجر الزمان ✦

‹›

غالباً ما يُتصوّر الكون المبكر كروضة أطفال: معظم المجرات هنا عبارة عن بقع غير متبلورة، عاصفة وغير منتظمة، تختنق بالغاز وتفشي بتوهجات تكوين النجوم. لكن تلسكوب جيمس ويب رصد في هذه الفوضى طفلاً عبقرياً — المجرة M1149-BSG-z5، التي بعد 1.1 مليار سنة فقط من الانفجار العظيم، تتباهى بشكل حلزوني دقيق مع شريط، لا يميّز إلا الأنظمة الناضجة. الصور المشتركة من JWST والمخضرم هابل فتحت نافذة على عصر لا ينبغي، بكل المقاييس، أن توجد فيه مثل هذه المجرات «البالغة».

في قلب هذا الطفل العبقري الكوني، يمتد شريط قوي — جسر نجمي بطول حوالي 4.5 كيلو فرسخ فلكي، يحتضن أذرعاً حلزونية مهيبة. في الفيزياء الفلكية، تؤدي الأشرطة دور نواقل جاذبية: تدفع الغاز نحو المركز، لتشعل تكوين النجوم وتغذي الثقب الأسود فائق الكتلة. لكن لكي ينشأ مثل هذا الشريط، يجب أن يكون القرص رقيقاً وبارداً ديناميكياً — وهذا يستغرق مليارات السنين من الاسترخاء. إن العثور على بنية ناضجة عند انزياح أحمر 5.102 يشبه رؤية طفل في الخامسة يعزف سوناتا بالغة التعقيد: السيناريوهات المعتادة لـ التطور المجري تتفكك.

ترسانة التحليل الطيفي والقياس الضوئي — طريقتان أورثهما إدوين هابل — كشفت عن مواهب أخرى لهذه المجرة. كتلة نجمية تبلغ 10^10.45 كتلة شمسية، ووتيرة جنونية لتكوين النجوم (144 كتلة شمسية في السنة)، ونواة نشطة (AGN) مع ثقب أسود بحوالي 10^7.5 كتلة شمسية — كل ذلك يشير إلى نضج سريع، شبه محموم. أظهر التحليل الكيميائي معدنية بنصف المستوى الشمسي: حيث أُعيد تدوير المادة بسرعة في النجوم وأُغنت بالعناصر الثقيلة. علاوة على ذلك، المجرة ليست وحيدة: فقد عُثر على رفيق قريب وكثافة فوتومترية فائقة — علامات محتملة على تفاعل كان يمكن أن يحفز عملية التجميع.

والسؤال الرئيسي الآن: ما الذي لفّ هذا الحلزون الكوني مبكراً جداً؟ ربما كان المحفز هو عدم الاستقرار التجاذبي الداخلي للقرص — أو قوى المد والجزر من الجيران. ستساعد الأرصاد التداخلية باستخدام ALMA في اختبار الفرضيات: ستبني خريطة للسرعات وتظهر ما إذا كان القرص بارداً فعلاً وباريوني الهيمنة. إذا اكتشف JWST أشرطة أبكر من ذلك، فسوف يضطرنا إلى إعادة كتابة الفصول الأولى من التاريخ الكوني — من ولادة البنى حتى العصر الذي بدأ فيه الكون يصبح شفافاً.