منذ أن بدأ تلسكوب جيمس ويب الفضائي باستكشاف أقصى أطراف الكون في عام 2022، واجه علماء الفلك ظاهرة حيرتهم: وفرة غير متوقعة من الأجسام المدمجة الساطعة ذات اللون القرمزي. ظهرت هذه الأجسام، التي تُعرف شعبياً باسم "النقاط الحمراء الصغيرة"، في صور لكون لم يتجاوز عمره 600 مليون سنة، مما يُشكك في النظريات الراسخة حول تاريخ الكون. سرعة نموهم المجرات وبنيتها الداخلية.
مع ذلك، يبدو أن ما فُسِّر في البداية على أنه أزمة قد تُجبر على إعادة كتابة كتب الفيزياء المدرسية قد وجد تفسيراً أكثر منطقية وإثارة للاهتمام. فقد تمكن فريق دولي من الباحثين، يضم نخبة من العلماء من جامعة تكساس ومعهد الفيزياء الفلكية في باريس بأوروبا، من حل هذه المشكلة. دحض أسطورة علم الكونيات المكسور بفضل التحليل الشامل لإحدى هذه النقاط، مما يدل على أن تقنية الأشعة تحت الحمراء تلسكوب جيمس ويب قادر على السفر إلى الماضي. أن نرى ما وراء قناع الغبار والغاز الذي يغلف هذه الأجسام.
عدسة مكبرة طبيعية من طراز S1063 من شركة أبيل وتحليل GLIMPSE-17775
نجم هذا الاكتشاف العلمي هو الجسم المسمى GLIMPSE-17775، وهو نقطة حمراء تقع على مسافة تسمح لنا برؤيتها كما كانت قبل 12.000 مليار سنة. ولتحقيق وضوح غير مسبوق، استغل الفريق ظاهرة كونية نادرة: فقد عملت مجموعة مجرات Abell S1063 كـ عدسة جاذبية ضخمة تعمل على تضخيم الضوء بالنسبة للجسم، فإن السماح بـ 30 ساعة من مراقبة تلسكوب جيمس ويب يعادل في الجودة حوالي 80 ساعة من التعرض المباشر.
بفضل تأثير "العدسة المكبرة الفائقة"، تمكن مطياف التلسكوب من رصد أكثر من 40 خطًا طيفيًا فرديًا في طيف ضوء المصدر. وقد سمح هذا المستوى من التفصيل، وهو الأعمق الذي تم الحصول عليه حتى الآن لنقطة حمراء، للخبراء بتجميع أجزاء اللغز وفهم أننا لا نتعامل مع مجرات ذات عدد هائل من النجوم، بل مع عدد هائل من النجوم. محرك مركزي قوي للغاية ومخفي خلف ستار كثيف من غبار النجوم.
نموذج الثقوب السوداء*: ثقوب سوداء في شرنقة من الغاز
خلص الباحثون، في استنتاج نُشر مؤخرًا في مجلة الفيزياء الفلكية، إلى أن GLIMPSE-17775 يندرج تمامًا ضمن سيناريو يُعرف باسم BH* أو النجم الثقبي الأسود. فبدلاً من أن يكون مجرة تقليدية، فهو... ثقب أسود هائل يلتهم المادة بوتيرة محمومة، محاطة بشرنقة كثيفة من الغاز المتأين جزئياً والذي يعيد معالجة الضوء ويمنحه ذلك اللون الأحمر المميز الذي حير المجتمع العلمي.
من بين أكثر الأدلة إقناعًا التي عُثر عليها في الطيف ما يُطلق عليه علماء الفلك اسم "غابة الحديد"، وهي سلسلة من 16 خط انبعاث من هذا المعدن لا يمكن توليدها إلا في بيئات ذات طاقة عالية للغاية. علاوة على ذلك، يكشف وجود إشارات الهيليوم والهيدروجين ذات الأطياف المتسعة أن الإلكترونات تشتت الضوء بكثافة لا يمكن تفسيرها إلا بوجود نواة مجرية نشطة في طور النمو الكامل، مما يؤكد أن هذه الأجسام هي أسلاف العمالقة التي نراها اليوم.
التوفيق بين ماضي الكون والنماذج الحالية
من أبرز جوانب هذه الدراسة تفسيرها لقلة انبعاث الأشعة السينية من هذه النقاط الحمراء، وهو ما كان يُعدّ مفارقةً للباحثين عن الثقوب السوداء. يعمل غلاف الغاز الكثيف المحيط بالنظام كدرع، يمتصّ الإشعاع الأكثر طاقةً قبل أن ينطلق إلى الفضاء. علاوةً على ذلك، كشفت البيانات المُجمّعة مع بيانات تلسكوب هابل أن هناك مجرة مضيفة عملاقة حول هذه النواة، التي يساعد ضوؤها المزرق على تخفيف بعض التوقيعات الطيفية التي كانت مربكة في السابق.
لا يقتصر هذا الاكتشاف على طمأنة علماء الفيزياء النظرية الذين كانوا يخشون على صحة نموذج الانفجار العظيم القياسي، بل يفتح أيضًا آفاقًا جديدة لفهم الكون المبكر. فمن خلال التحقق من أن كتل هذه الثقوب السوداء لا تحتاج إلى أن تكون هائلة لتتألق بهذا السطوع، يستطيع العلماء الأوروبيون والأمريكيون الآن لرسم خط تطوري متماسك من اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم إلى تكوين المجرات الحلزونية الكبيرة التي نعرفها اليوم.
في النهاية، يبدو أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي لم يأتِ ليُغيّر علم الكونيات، بل ليمنحنا العدسات المناسبة لرؤيته بوضوح تام. تُعدّ البيانات المُستقاة من GLIMPSE-17775 بمثابة تحذير: في أعماق الفضاء، نادرًا ما تكون الأشياء على حقيقتها الظاهرية، و نقطة حمراء بسيطة يمكنها أن تخفي ولادة عملاق يلتهم المادة بلا هوادة. مع تأكيد هذه النماذج، تخطو علم الفلك قفزة هائلة إلى الأمام في فهم كيفية تشكل البنى الأولى للكون دون الحاجة إلى ابتكار قوانين فيزيائية جديدة.
