كان هناك وقت كان فيه الكون صغيرًا بما يكفي حتى أن الضوء بدا وكأنه مولود جديد.
في تلك الحقبة المبكرة، بعد فترة قصيرة من الانفجار العظيم، كانت المادة تت漂 في الفضاء المتوسع مثل الضباب الذي يتجمع في قطرات. كان علماء الفلك يتخيلون تلك القطرات الأولى - المجرات الأولى - كأشكال صغيرة ومترددة، تتجمع ببطء على مدى مليارات السنين. كانت الأشكال العظيمة، المجرات البيضاوية الضخمة التي تشكل الآن مجموعات من النجوم، تُعتبر وصولًا متأخرًا إلى المسرح الكوني.
ومع ذلك، تشير الملاحظات الحديثة إلى بداية أكثر مفاجأة. يبدو أن بعض هذه المجرات الضخمة المدورة قد تشكلت في وقت أبكر بكثير مما كان متوقعًا، خلال المليار سنة الأولى من عمر الكون.
قدمت الصور والبيانات من تلسكوب ويب لمحة غير مسبوقة عن تلك الحقبة البعيدة. من خلال النظر في الأطوال الموجية تحت الحمراء، يسمح ويب لعلماء الفلك بمراقبة المجرات كما كانت قبل أكثر من 12 مليار سنة. من بين الأضواء الخافتة، توجد أشياء تبدو ناضجة بشكل غير متوقع - كثيفة، ضخمة، وذات بنية مشابهة للمجرات البيضاوية التي تُرى في الكون الحديث.
تتميز المجرات البيضاوية عادةً بأشكالها السلسة والكرية وسكانها من النجوم القديمة. على عكس المجرات الحلزونية، تفتقر إلى الأذرع البارزة وغالبًا ما تظهر القليل من تكوين النجوم المستمر. في الفضاء القريب، يُفهم عادةً أنها تتشكل من خلال الاندماجات - تصادمات كونية تتجمع فيها المجرات الصغيرة، حيث تتناثر نجومها في توزيعات مدورة بينما تشتعل انفجارات من تكوين النجوم لفترة قصيرة.
تحت النماذج التقليدية لتشكيل الهيكل الهرمي، يجب أن تستغرق هذه الأنظمة الضخمة وقتًا للبناء. تندمج المجرات الصغيرة تدريجيًا، متراكمة الكتلة خطوة بخطوة. لكن الظهور المبكر للمجرات الشبيهة بالبيضاوية يشير إلى أن هذا التجميع قد حدث بوتيرة متسارعة في الكون الشاب.
تتمثل إحدى التفسيرات المحتملة في ظروف تلك الحقبة. كان الكون المبكر أكثر كثافة، مع سحب غازية متقاربة بشكل أكبر وتفاعلات جاذبية تحدث بشكل أسرع. في مثل هذا البيئة، قد تكون المجرات قد شهدت انفجارات مكثفة من تكوين النجوم - التي تُعرف أحيانًا باسم "انفجارات النجوم" - التي حولت الغاز إلى نجوم بكفاءة ملحوظة. إذا كانت هذه العمليات قد حدثت بسرعة كافية، يمكن أن تنمو المجرة بشكل ضخم في فترة كونية قصيرة نسبيًا.
تتضمن فرضية أخرى اندماجات متكررة وسريعة. في الكون المبكر المزدحم، قد تكون المجرات قد تصادمت بشكل أكثر تكرارًا مما توقعت النماذج في البداية. قد تكون هذه الاندماجات قد دفعت الغاز نحو مراكز المجرات، مما يغذي كل من تكوين النجوم ونمو الثقوب السوداء الضخمة المركزية. مع مرور الوقت، قد تكون التفاعلات المتكررة قد سهلت مدارات النجوم إلى الملفات المدورة المرتبطة بالمجرات البيضاوية.
تبدو بعض المجرات المبكرة التي حددها ويب أيضًا مضغوطة بشكل غير عادي، تحتوي على أعداد هائلة من النجوم ضمن أحجام صغيرة نسبيًا. تتجاوز كثافتها تلك الخاصة بالمجرات المماثلة التي تم ملاحظتها اليوم. يثير هذا مزيدًا من الأسئلة حول كيفية تطور مثل هذه الأنظمة - سواء كانت قد توسعت مع مرور الوقت من خلال اندماجات صغيرة أو خضعت لتحولات هيكلية.
يحذر علماء الفلك من أن التفسيرات لا تزال قيد الدراسة النشطة. تحديد الكتل والأعمار والأشكال بدقة على مثل هذه المسافات القصوى أمر معقد. يجب معايرة الملاحظات بعناية، والنظر في تفسيرات بديلة. مع تراكم البيانات الإضافية، قد يتم إعادة تصنيف بعض المرشحين الأوائل، بينما قد تعمق أخرى الغموض.
ومع ذلك، ما يظهر هو صورة لكون نضج بسرعة. بدلاً من أن يتكشف بوتيرة موحدة، يبدو أن التاريخ الكوني يتميز بفترات من البناء السريع - لحظات عندما تلاقت الجاذبية والغاز والزمن لخلق هياكل عظيمة بشكل غير متوقع.
لم يعد السؤال ببساطة كيف تتشكل المجرات، بل كيف يمكن أن تفعل ذلك بسرعة.
في السنوات القادمة، سيواصل علماء الفلك تحسين النماذج وجمع الملاحظات، ساعين لفهم ما إذا كانت هذه المجرات البيضاوية المبكرة استثناءات نادرة أو جزء من نمط أوسع. في الوقت الحالي، لا تلغي الاكتشافات النظرية الراسخة، لكنها تدعو إلى تعديل - إعادة معايرة الجداول الزمنية بدلاً من إعادة كتابة الأسس.
يبدو أن الكون كان قادرًا على الطموح المعماري منذ البداية.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي المرئيات تم إنشاؤها باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي وليست صورًا حقيقية.
المصادر Nature Science BBC News Reuters The New York Times