يستهل تلسكوب ويب الفضائي العام الجديد بطريقة مشابهة لنا نحن البشر، من خلال التقاط صور لدفقات رائعة من الألوان في السماء. حسنًا، ليس “في السماء” تمامًا، إذ يقع ويب نفسه على بعد مليون ميل من الأرض، ولا تزال أهدافه أبعد بكثير. لكن المرصد الفضائي الحديث قام مؤخرًا بتصوير مجرتين حلزونيتين كبيرتين، ويبدو أن إحداهما هي الأبعد التي تم تحديدها حتى الآن.
كتب الباحثون أوراقًا بحثية عن المجرتين الحلزونيتين الضخمتين، وكلاهما مستضاف حاليًا على خادم ما قبل الطباعة arXiv. إحدى المجرات القديمة يطلق عليها اسم A2744-GDSp-z4؛ والآخر – وهو أبعد – يسمى Zhúlóng، على اسم إله التنين الأحمر في الأساطير الصينية. تم اكتشاف كلتا المجرتين الحلزونيتين حديثًا، وهما مجرتان حلزونيتان بتصميم رائع، وهي نوع من المجرات الحلزونية ذات أذرع محددة جيدًا. تسمى المجرات الحلزونية ذات الأذرع الأقل تحديدًا بالمجرات الحلزونية الندفية. كمرجع، مجرتنا درب التبانة هي مجرة حلزونية قضيبية، على الرغم من أن الباحثين يواصلون التحقيق في بنيتها الدقيقة وتحديد التسمية التي تناسبها بشكل أفضل.
يمكن رؤية A2744-GDSp-z4 (عذرًا، لا يوجد لقب ممتع) أدناه في الصور المركبة بواسطة Webb. تزن المجرة حوالي 14 مليار كتلة شمسية ولديها بنية متطورة بشكل مدهش بالنسبة لعمرها. ويشير وجود المجرة إلى أنه حتى بعد 1.5 مليار سنة من الانفجار الكبير – أي في وقت مبكر من وجود الكون – كانت هناك مجرات حلزونية واضحة المعالم. على الرغم من أن الأذرع الحلزونية قد لا تكون واضحة تمامًا لأعيننا، إلا أنه يمكنك رؤية الشكل العام، خاصة في الصورة الموجودة في أقصى اليسار. تم العثور على المجرة في مجموعة المجرات Abell 2744، وهي واحدة من أقدم أهداف ويب العلمية والتي أسفرت سابقًا عن مجرات بعيدة مماثلة.
وفقًا للصحيفة، فإن زولونج، الموضحة باللون الوردي في الجزء العلوي من هذه المقالة، هي “أبعد مجرة قرصية منتفخة ذات أذرع حلزونية معروفة حتى الآن”. لها كتلة مماثلة لكتلة درب التبانة (وهي أعلى من المتوسط بالنسبة لمثل هذه المجرة المبكرة) ولها معدل تكوين نجوم منخفض نسبيًا. ويولد هذا التصميم الحلزوني الكبير حوالي 66 كتلة شمسية سنويًا فقط. يعد هذا الاكتشاف مثيرًا للاهتمام عند إقرانه ببيانات تلسكوب ويب السابقة التي أشارت إلى أن المجرات القديمة كانت فقيرة بالمعادن وغازية للغاية. ربما كان Zhúlóng، على الرغم من حجمه، يفتقر إلى الأصول الصحيحة لمعدل أسرع لتكوين النجوم.
إن التصميمات الحلزونية الفائقة التصميم بعيدة للغاية، ولهذا السبب تظهر بشكل منقط في صور ويب. جزء من السبب وراء قدرة ويب على رؤية مثل هذه الأجسام البعيدة على الإطلاق هو أنه يستخدم عدسات الجاذبية، وهي مناطق من الزمكان ذات جاذبية شديدة لدرجة أنها تحني الضوء، مما يسمح لنا برؤية الأشياء خلفها. عندما ينحني الضوء، يتم إعادة تركيزه -تكبيره- بالنسبة للتلسكوبات مثل ويب.
بمعنى آخر، على الرغم من أن المجرات الضخمة تبدو وكأنها لطخات، إلا أن الصور مذهلة، ويعمل ويب بشكل طبيعي تمامًا. تظهر المجرات القريبة التي تم تصويرها بواسطة التلسكوب بشكل أكثر وضوحًا. يوجد أدناه شريط تمرير يوضح كيف تكشف أدوات Webb عن جوانب مختلفة لمجرة حلزونية ذات تصميم كبير. تم التقاط الصورة الموجودة على اليسار بواسطة كاميرا ويب للأشعة تحت الحمراء القريبة، أو NIRCam، بينما تم التقاط الصورة الموجودة على اليمين بواسطة MIRI، جهاز تصوير الأشعة تحت الحمراء المتوسطة للتلسكوب. تلتقط كاميرا NIRCam الضوء الأكثر دفئًا من النجوم المتكونة حديثًا، بينما تلتقط MIRI ضوء المجرة الذي يأتي من حبيبات الغبار والغاز الباردة. المجرة الموضحة هنا أكثر حدة بكثير من المجرات القديمة التي تمت مناقشتها في هذه المقالة لأنها أقرب بكثير، على بعد 27 مليون سنة ضوئية فقط.
يواصل ويب تغيير فهمنا للكون المبكر مقارنة بتطور المجرة، وهو إنجاز أصبح ممكنًا بفضل الإدراك الرائع للتلسكوب. يستطيع ويب أن يرى من خلال سحب الغاز الضخمة التي تحجب الضوء الخافت والبعيد، مما يسمح للباحثين بتصوير الأجسام من الكون المبكر. في العامين الماضيين، قام ويب بتصوير المجرات التي تشكلت بعد بضع مئات الملايين من السنين فقط من الانفجار الكبير، وأثار تساؤلات جديدة حول كيفية ظهور تلك الهياكل على مر الزمن.