UDFy-38135539

مسقط المجرة UDFy-38135539 في حقل هابل العميق الفائق.

UDFy-38135539 في فهم الفلك (بالإنجليزية : UDFy-38135539 أو"HUDF.YD3") هي اسم مجرة تعتبر من أبعد المجرات التي اكتشفت حتى عام 2010 . اكتشفت بعدها مجرتين (أومجرتين بدائيتين) أبعد منها هما مجرة MACS0647-JD ومجرة UDFj-39546284 . اكتشفها تلسكوب هابل الفضائي خلال عملية رصد تسمى حقل هابل العميق الفائق وسجلت بهذا الاسم الذي يحمل اسم التلسكوب UDFy بتاريخ أكتوبر 2010. وبذلك تكون تلك المجرة في نفس الوقت هي أقدم الأجرام الكونية المعروفة التي نشأت في الكون. عندما نشاهد تلك المجرة فإننا نراها على حالها منذ نحو13 مليار سنة، إذ حتى الضوء الصادر منها يحتاج إلى تلك المدة الزمنية حتى يصل إلينا. إي أننا حدثا نظرا إلى أجرام بعيدة عنا فإننا نكون ننظر إلى الماضي.

وكانت المجرة قد اكتشفت من قبل ثلاث مجموعات من الفهماء في شهر سبتمبر 2009 عن طريق التصوير بتلسكوب هابل الفضائي في نطاق الأشعة تحت الحمراء..,) وسجلت تلك الاكتشافات حيث كانت جميع مجموعة تعمل على حدة في النشرات الفهمية الفلكية المتنوعة ومنها نشرة الجمعية الفلكية الملكية. وقد تعهدت جميع مجموعة على ذلك الجرم السماوي على حدة ووصفوه بأنه قد يحدث بعيداً جداً نظراً لأنهم لم يروا له طيف في نطاق الضوء المرئي بسبب امتصاص الهيدروجين للضوء على طول مسار ضوء الجرم إلينا.

وبعد هذا الاكتشاف قامت مجموعة أخرى من الفهماء تعمل على أحد المراصد الكبيرة على الأرض بالتحقق من ذلك الجرم وظهرت نتيجة تقدير الانزياح الأحمر لطيف الجرم في 21 أكتوبر 2010 وتحققوا من بعد المجرة المكتشفة بأن لها انزياح أحمر يقدر ب z=8.6، وقاموا بنشر النتيجة في مجلة "تخصصر " الفهمية في أكتوبر 2010.

الاكتشاف

التقطت صورة المجرة المذكورة في حقل هابل العميق الفائق خلال تصوير استغرق أطول مدة حتى ذلك الحين بواسطة تلسكوب هابل الفضائي باستخدام كاميرا واسعة المجال Wide Field Camera ثلاثة خلال شهري أعسطس وسبتمبر عام 2009. وعرضت بيانات الصورة على جماعة الفهميين الفلكيين، ونجح فريق الفهماء العاملين مع العالم الفلكي بووينز Bouwens في تعريفها وبونكر وماكلور ,، ثم أيده الفحص الطيفي الذي أجراه العالم الفلكي لينارت ومجموعته من الباحثين.

وحدثا زادت سرعة ابتعاد مجرة متحركة بعيدا عن المشاهد فإن الضوء الصادر منها يزداد في طول الموجة، وتصل إلى نطاق طول موجة الضوء الأحمر وهي تحمل بذلك معلومة حتى الكون يتمدد. وتسمى تلك الظاهرة انزياح أحمر أوانزياح نحوالأحمر - أي انزياح ضوء الجرم السماوي نحواللون الأحمر - وحدثا ازداد هذا النزياح نحوالأحمر عند رؤيته من الأرض حدثا كان بعد الجرم السماوي بعيدا عن الأرض.

وكما تُرى في الصورة التي التقطها تلسكوب هابل فقد يشك في حتى الصورة لجرم ضغير قريب من الأرض يشع ضوءا أحمرا.، لذلك لزم إجراء اختبار آخر حساس بجهاز التحليل الطيفي. . وقد اجري ذلك باستخدام التلسكوب البالغ الكبير التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي الموجود على قمة بارانال بصحراء الأتكاما في شيلي.

وقد قامت مجموعة فهماء العاملة مع لينارت بتصوير المذكورة لمدة 16 ساعة بمرصدهم ثم قاموا بتحليل نتائجهم على مدى شهرين ثم قاموا بنشر نتيجة بحثهم في المجلة الفهمية ناتشر Nature في أكتوبر عام 2010.

مواصفات المجرة UDFy-38135539

صورة المجرة UDFy-38135539

تقع المجرة المذكورة في كوكبة الكور (كوكبة) وتظهر ضعيفة جدا في صورة هابل. وقد قدرت بأنها تحوي نحومليارا من النجوم مع حتى قطرها يبلغ نحوعــُشر قطر مجرتنا، مجرة درب التبانة، وتبلغ كتلتها نحو1% من كتلة مجرة درب التبانة. وطبقا للمعلومات التي افصح بها "لينارت" وهومن مرصد باريس، يتكون فيها نفس عدد النجوم الجديدة سنويا مثل عدد ما ينشأ من نجوم جديدة في مجرتنا، ولكنهم أصغر وأقل كتلة من نجوم مجرتنا ولذلك تعتبر مجرة نشيطة في إنتاج النجوم.

وقامت مجموعة الفهماء بتعيين مقدار الانزياح الأحمر لها ووجدوه يبلغ 8.55. وبالمقارنة مع الانزياح الأحمر الكبير السابق والذي عين لأبعد جرم سماوي قام الفهماء بقياسه وهوانفجار أشعة جاما GRB 090423 فقد بلغ انزياحه الأحمر 8.2.

وقد صدر الضوء الأتي إلينا من تلك المجرة البعيدة قبل أكثر من 13 مليار سنة، أي نحو600 مليون سنة فقط بعد الانفجار العظيم. عندما كان الكون قد أمضى نحو4% من عمره الحالي.

وتقدر المسافة بيننا وبين المجرة UDFy-38135539 نحوأربعة مليار فرسخ فلكي (تعادل نحو13 مليار سنة ضوئية).

اهميتها

كانت أول نجوم تنشا في الكون نجوم جبارة زرقاء ونشأت من غيام من الهيدروجين، وكانت ساطعة ولها عمر قصير. بذلك تكونت فيها عناصر أولى أثقل من الهيدروجين. وعمل اصدار الأشعة فوق البنفسجية إلى انفصال الإلكترونات عن البروتونات فتحول الغيام الهيدروجيني إلى بلازما وهذا لا يزال من الممكن رؤيته بين النجوم. وتبلغ المدة المعتمة الحادثة بين الانفجار العظيم وبين ذلك الحدث العصر المظلم. وتسمى الفترة التي تلتها والتي نشأت فيها النجوم فترة عودة التأين reionization epoch واستمرت هذه الفترة بين 150 مليون سنة إلى 800 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. ويحاول الفهماء تحديد زمن العصر المظلم وكيف انتهى. وتعتبر الفقاعة الشفافة التي تحيط بالمجرة UDFy-38135539 مرشد على أنه بعد نحو600 مليون سنة بعد الانفجار العظيم انهت المجرات في ذلك الوقت عملية عودة تأين الهيدروجين مما أدى إلى انتهاء العصر المظلم، بعد نشأة المجال المغناطيسي الذي عمل على تشكيل المجرات اللاحقة والتي نشط فيها تولد النجوم. .

اكتشافات محتملة مستقبلا

يأمل الفهماء العثور على مجرات أقدم من مجرة UDFy-38135539 تكون أقرب إلى الانفجار العظيم ولكنها ستكون في المتوسط أكثر ضعفا. وعلى ذلك فسيكون اكتشافهم أصعب حيثقد يكون ضوءهم أضعف، ويقول العالم ترنتي بأن الأمل معلق على التلسكوب الفضائي الجديد مقراب جيمس ويب الفضائي والمزمع حتى تطلقه ناسا عام 2014. وسيكون في وسع هذا التلسكوب الفضائي الكبير رؤية مجرات تبعد نحو4و13 مليار سنة، أي نشأت بعد الانفجار العظيم ب 300 مليون سنة فقط.

كما صرح العالم بريمر بأن تلسكوب البالغ الكبر الأوروبي والذي يفترض أن يتكون من مرآة أكبر خمس مرات عن تلسكوب يبون Yepun ومخطط له العمل عام 2018 يفترض أنقد يكون في وسعه إجراء دراسات أكثر استفاضة للمجرات البعيدة.

ويرجح لينارت أيضا إمكانية تلسكوب هابل الفضائي في اكتشاف مجرات ذات انزياح أحمر أكبر من 6و8 وربما تصل إلى انزياح أحمر مقداره 10.

وتوجد مجرات مرشحة أخرى يقتقد حتى لها انياح أحمر أكبر من الانزياح الأحمر للمجرة UDFy-38135539 ولكنها لم تمر بفترة التوثيق والتأكد باستخدام أجهزة التحليل الطيفي. ويعتقد بعض الفهماء في وجود مجرات مرجحة بكونها على بعد مماثل ويأملون حتى يستطيعوا التأكد من بعدها في القريب.

المراجع

↑ R.J. Bouwens, G.D.Illingworth, P.A. Oesch, M. Stiavelli, P. van Dokkum, M. Trenti,D. Magee, I. Labbe, M. Franx, M. Carollo and V. Gonzalez. "Discovery of z~8 Galaxies in the HUDF from ultra-deep WFC3/IR Observations". Astrophysical Journal. مؤرشف من الأصل في 23 أكتوبر 2017. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
↑ Andrew Bunker, Stephen Wilkins, Richard Ellis, Daniel Stark, Silvio Lorenzoni, Kuenley Chiu, Mark Lacy, Matt Jarvis and Samantha Hickey. "The Contribution of High Redshift Galaxies to Cosmic Reionization: New Results from Deep WFC3 Imaging of the Hubble Ultra Deep Field". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. مؤرشف من الأصل في 2 أبريل 2018. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
↑ R.J. McLure, J.S. Dunlop, M. Cirasuolo, A.M. Koekemoer, E. Sabbi, D.P. Stark, T.A. Targett and R.S. Ellis. "Galaxies at z =ستة -تسعة from the WFC3/IR imaging of the HUDF". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. مؤرشف من الأصل في ثلاثة أبريل 2018. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
↑ Alan Boyle (2010-10-15). "Scientists pinpoint the farthest galaxy". MSNBC. مؤرشف من الأصل في 2 أبريل 2018. اطلع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2010.
↑ David Derbyshire. "Astronomers find most remote galaxy ever seen... 13 BILLION light years away". DailyMail.co.uk. مؤرشف من الأصل في 1 يناير 2017. اطلع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2010.
↑ "Dim galaxy is most distant object yet found". New Scientist. مؤرشف من الأصل فيخمسة مايو2015. اطلع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2010.
↑ Matson, John. "Early Bloomer: Faraway Galaxy Pushes Cosmic View Closer to the Dawn of the Universe". Scientific American. doi:10.1111/j.1365-2966.2009.16176.x. مؤرشف من الأصل في 16 أكتوبر 2012. اطلع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2010.
↑ "Galaxy is most distant object yet". BBC News. مؤرشف من الأصل في 17 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2010.
^ Lehnert, M. D.; Nesvadba, N. P. H.; Cuby, J.-G.; Swinbank, A. M.; Morris, S.; Clément, B.; Evans, C. J.; Bremer, M. N.; Basa, S. (2010). "Spectroscopic confirmation of a galaxy at redshift z = 8.6". Nature. 467: 940–942. doi:10.1038/nature09462.
↑ "Long Ago and Far, Far, Away: The Oldest Thing Ever Seen in the Universe". Fox News. 2010-10-20. مؤرشف من الأصل في 31 يناير 2011.
↑ "Earliest galaxy helped clear Big Bang's fog". USAToday. 2010-10-20. مؤرشف من الأصل في 2 أبريل 2016.
^ "Astronomers Find Oldest Galaxy Yet". ABCNews. 2010-10-20. مؤرشف من الأصل في 07 ديسمبر 2019.
^ Trenti, Michele (2010). "Astronomy: Galaxy sets distance mark". Nature. 467: 924–925. doi:10.1038/467924a.
↑ Andrew Fazekas. "Universe's Most Distant Object Spotted". National Geographic. مؤرشف من الأصل في 2 مايو2019. اطلع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2010.
^ "Most distant galaxy identified". Telegraph.co.uk. مؤرشف من الأصل فيعشرة أغسطس 2014. اطلع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2010.