قبل أن يصل الكون إلى عيد ميلاده المليار ، تكونت مجرة غير عادية وبدأت في ضرب نجوم جديدة بسرعات مذهلة. بعد ذلك ، بعد 800 مليون سنة فقط ، توقفت المجرة فائقة الصمت فجأة ، وفقًا لدراسة جديدة.
تبرز المجرة الهائلة ، التي تسمى XMM-2599 ، كندرة نادرة في الأيام الأولى للكون.
"بشكل عام ، يجب أن تكون المجرات التي تكونت مبكرًا أصغر في الكتلة ، لأن النموذج الحالي لتكوين الهيكل هرمي - من المتوقع أن تتشكل المجرات الصغيرة ذات الكتلة المنخفضة أولاً ، ثم تندمج لتشكل مجرات أكبر حجما في في وقت لاحق ، قال المؤلف المشارك دانيلو ماركيزيني ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة تافتس ، في بيان. لكن XMM-2599 ، مع كتلة درب التبانة ستة أضعاف ، تتحدى هذه التوقعات تمامًا.
قالت جيليان ويلسون ، أستاذة الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد ، في بيان: إن بعض النماذج العددية تتنبأ بوجود مثل هذه المجرات الوحشية في الكون المبكر ، لكن تلك المجرات المتوقعة من المتوقع أن تشكل النجوم بنشاط. من الجامعة. "ما يجعل XMM-2599 مثيرًا للاهتمام وغير اعتيادي ومثير للدهشة هو أنه لم يعد يشكل نجومًا."
ولا أحد يعرف لماذا.
وصف ماركيزيني ، ويلسون وزملاؤهم الاكتشاف المحير في دراسة جديدة نشرت اليوم (5 فبراير) في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
رصد الفريق XMM-2599 من خلال قياس الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من النجوم البعيدة ، مما يسمح للباحثين بتحديد الخصائص الكيميائية والفيزيائية للمجرات. غالبًا ما يجب أن ينتقل الإشعاع عبر مساحات شاسعة من الفضاء قبل الوصول إلى الأجهزة الأرضية ، ويمكن أن تستغرق الرحلة وقتًا طويلاً. وهذا يعني أنه من خلال أخذ القياسات الطيفية ، يمكن للعلماء أن يلمحوا كيف بدا كوننا في الماضي البعيد.
باستخدام قياساتها ، طور الفريق نماذج رياضية للتنبؤ بكيفية تشكل XMM-2599 عبر الزمن. "حتى قبل أن يبلغ عمر الكون ملياري سنة ، كانت XMM-2599 قد شكلت بالفعل كتلة تزيد عن 300 مليار شمس ، مما يجعلها مجرة فائقة الضخامة" ، المؤلف الرئيسي بنجامين فورست ، باحث ما بعد الدكتوراه في قسم UCR للفيزياء وعلم الفلك ، قال في بيان UCR.
وقال فورست إن النموذج يشير إلى أن المجرة ولدت معظم نجومها في "جنون ضخم" عندما كان عمر الكون أقل من مليار سنة. خلال ذروة الإنتاج ، أنتجت المجرة أكثر من 1000 كتلة شمسية كل عام. وأشار البيان إلى أنه في الوقت نفسه ، شكلت مجرتنا درب التبانة نجمة واحدة فقط. توقعت النماذج أن XMM-2599 كان يجب أن تستمر في إنتاج نجوم جديدة ، كما فعلت معظم المجرات في تلك الحقبة من التاريخ الكوني. بدلا من ذلك ، سقطت مجرة الوحش كامنة ، ربما بسبب نقص الوقود أو بسبب النشاط من الثقب الأسود في مركزها ، قال ويلسون.
قال ويلسون "لقد اصطدنا XMM-2599 في مرحلته الخاملة". وأضاف أنه في حين أن المجرة لم تعد تصنع نجومًا جديدة ، إلا أنها لا يمكنها أن تفقد أيًا من كتلتها المتراكمة. "مع مرور الوقت ، هل يمكن أن تجذب المجرات التي تشكل النجوم بالقرب من الجاذبية وتصبح مدينة مجرة مشرقة؟"
من الناحية النظرية ، يمكن أن تصبح XMM-2599 شخصية مركزية في واحدة من "أكثر مجموعات المجرات سطوعًا وضخامة في الكون المحلي" ، قال المؤلف المشارك مايكل كوبر ، أستاذ علم الفلك في جامعة كاليفورنيا ، ايرفين ، في بيان UCR. "وبدلاً من ذلك ، يمكن أن تستمر في الوجود في عزلة. أو قد يكون لدينا سيناريو يقع بين هاتين النتيجتين."
لا يعرف المؤلفون بعد سبب توقف XMM-2599 عن إنتاج النجوم ، أو كيف يمكن أن تتطور المجرة في المستقبل. لقد استنتجوا أنه بالنظر إلى مدى فجأة توقف المجرة عن العمل ، فإن وجود XMM-2599 "فهمنا الحالي لكيفية تشكل المجرات فائقة الكتلة وتطورها في الكون المبكر".
