ملاحظات جديدة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي كشفت نتائج غير متوقعة في الكون المبكر، بما في ذلك المجرات الساطعة بشكل غير عادي، والثقوب السوداء التي تتشكل بسرعة، والأجسام المدمجة التي تتحدى التفسيرات التقليدية.
دراسة جديدة بقيادة أستاذ مساعد في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كولجيت كوزمين إيلي، بالتعاون مع جيليان بولين من جامعة كولجيت جامعة بنسلفانيا، أندريا بيتريك من معهد علوم التلسكوب الفضائي، وكاثرين فريز من جامعة تكساس في أوستن، يجمعان حلولًا لثلاثة ألغاز رئيسية من الفجر الكوني.
يوضح البحث كيف يمكن للأجسام الافتراضية المعروفة باسم النجوم المظلمة أن تفسر المظهر المفاجئ لمجرات “الوحش الأزرق”، والعدد الكبير من المجرات الضخمة. الثقب الأسود المجرات التي شوهدت في أوقات مبكرة جدًا، و”النقاط الحمراء الصغيرة” غير العادية التي تم اكتشافها في عمليات الرصد التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST).
وفقًا للنظرية الحالية، تشكلت النجوم الأولى للكون في مناطق تهيمن عليها المادة المظلمة، وتحديدًا داخل المراكز الكثيفة للهالات الدقيقة للمادة المظلمة. وبعد بضع مئات الملايين من السنين الانفجار العظيمتم تبريد السحب المكونة أساسًا من الهيدروجين والهيليوم بدرجة كافية لتنهار تحت تأثير جاذبيتها، مما يمهد الطريق لولادة أولى الأجسام النجمية.
كان هذا التحول بمثابة بداية الفجر الكوني، وهو العصر الذي ربما سمحت فيه الظروف لظهور نوع مختلف من النجوم. هذه النجوم، المعروفة باسم النجوم المظلمة، سيتم تغذيتها بالطاقة الناتجة عن إبادة المادة المظلمة بدلاً من الاندماج النووي وحده. وبمرور الوقت، يمكن أن تنمو مثل هذه الأجسام إلى أحجام هائلة وتتطور بشكل طبيعي إلى كائنات فضائية بذور الثقوب السوداء الهائلة.
تتحدى اكتشافات JWST النماذج الحالية
لقد دفع تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) الآن عمليات الرصد إلى الوراء أكثر من أي وقت مضى، حيث كشف عن أجسام تتناقض مع الأفكار التقليدية حول كيفية تشكل النجوم والمجرات الأولى. ومن بين النتائج الأكثر إثارة للدهشة هو وجود عدد كبير من المجرات البعيدة المصنفة على أنها “وحوش زرقاء”، مما يعني أنها مشرقة بشكل استثنائي، ومضغوطة للغاية، وخالية من الغبار إلى حد كبير.
لم يكن وجودها متوقعًا، حيث أن عمليات المحاكاة والنماذج النظرية التي تم تطويرها قبل أن تتنبأ المجرات JWST بوجود مجرات بهذه الخصائص في الكون المبكر.
علاوة على ذلك، فإن بيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي تؤدي إلى تفاقم مشكلة بذور الثقوب السوداء فائقة الكتلة (SMBHs) الأكبر من المتوقع، والتي تمد أبعد النجوم الزائفة التي تم رصدها على الإطلاق بالطاقة. أخيرًا، رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي فئة جديدة تمامًا من الأجسام، بما في ذلك “النقاط الحمراء الصغيرة” (LRDs)، وهي مصادر فجر كونية مضغوطة جدًا وخالية من الغبار والتي تنبعث منها بشكل غير متوقع القليل من الأشعة السينية أو لا تنبعث منها على الإطلاق.
تشير هذه الألغاز الثلاثة مجتمعة إلى أن نماذج ما قبل تلسكوب جيمس ويب الفضائي المقبولة عمومًا لتكوين المجرات الأولى وأول ثقوب سوداء فائقة الكتلة تتطلب تحسينات كبيرة.
النجوم المظلمة كتفسير موحد
قال إيلي: “إن بعض أهم الألغاز التي تطرحها بيانات الفجر الكوني الصادرة عن تلسكوب جيمس ويب الفضائي هي في الواقع سمات من سمات نظرية النجم المظلم”.
في حين أن النجوم المظلمة لم يتم تأكيدها تجريبيًا بعد، فإن هذا المنشور الأخير يضيف جزءًا مهمًا إلى الأدلة الموجودة: الضوئية والمرشحات الطيفية، والتي تم اكتشافها في دراستين منفصلتين لـ PNAS نُشرتا في عامي 2023 و2025 على التوالي.
بالإضافة إلى مناقشة الآليات المتعمقة التي يمكن من خلالها للنجوم المظلمة أن تقدم حلولاً للألغاز التي تطرحها الوحوش الزرقاء والنقاط الحمراء الصغيرة ومجرات الثقوب السوداء الضخمة، يقدم هذا العمل أيضًا أحدث التحليل الطيفي، حيث يجد أدلة على ميزات امتصاص دخان النجوم المظلمة بسبب الهيليوم في أطياف JADES-GS-13-0، بالإضافة إلى واحد. تم العثور عليه مسبقًا لـ JADES-GS-14-0.
تعد النجوم المظلمة من أكثر الأجسام الفيزيائية الفلكية إثارة على الإطلاق، حيث أن دراستها ستسمح بتحديد الخصائص الفيزيائية لجسيمات المادة المظلمة، وبالتالي تكمل الجهود التجريبية الواسعة للكشف عن المادة المظلمة في المختبرات على الأرض، عن طريق الكشف المباشر أو إنتاج الجسيمات.
المرجع: “النجوم المظلمة الهائلة وبقاياها كحل محتمل لثلاثة ألغاز للفجر الكوني حديثة” بقلم كوزمين إيلي وجيليان بولين وأندريا بيتريك وكاثرين فريز، 18 ديسمبر 2025، الكون.
دوى: 10.3390 / ألكون12010001
التمويل: وزارة الطاقة الأمريكية، معهد علوم التلسكوب الفضائي، مجلس الأبحاث السويدي، مجلس أبحاث جامعة كولجيت ومعهد بيكر للعلوم متعدد التخصصات.
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
تنويه من موقعنا
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر:
yalebnan.org
بتاريخ: 2026-01-15 01:19:00.
الآراء والمعلومات الواردة في هذا المقال لا تعبر بالضرورة عن رأي موقعنا والمسؤولية الكاملة تقع على عاتق المصدر الأصلي.
ملاحظة: قد يتم استخدام الترجمة الآلية في بعض الأحيان لتوفير هذا المحتوى.