"ويب" يكتشف 10 أضعاف المستعرات الأعظم في الكون المبكر عما كان معروفًا سابقًا
يتفوق تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا في اكتشاف المستعرات الأعظمية البعيدة في كل مكان تقريبًا بفضل حساسيته الشديدة للأشعة تحت الحمراء.
يعد الويب مثاليًا لاكتشاف المستعرات الأعظم البعيدة جدًا بسبب ظاهرة تسمى "الانزياح الأحمر الكوني"، حيث يمتد الضوء المسافر عبر الكون إلى أطوال موجية أطول. يمتد الضوء المرئي من المستعرات الأعظم المبكرة حتى يصل إلى نطاق الأشعة تحت الحمراء. تم ضبط أدوات ويب لالتقاط ضوء الأشعة تحت الحمراء، مما يجعلها مثالية للعثور على هذه المستعرات الأعظمية البعيدة.
حدد فريق البحث المستعرات الأعظم البعيدة بعشر مرات أكثر مما كان معروفًا سابقًا باستخدام بيانات من مسح هابل العميق للكون المبكر. هذه الدراسة هي الخطوة الأولى المهمة نحو إجراء مسوحات أكثر شمولاً للمستعرات الأعظمية المبكرة باستخدام "الويب".
يفتح تلسكوب ويب الفضائي نافذة جديدة على علم المستعرات الأعظم
من خلال النظر بعمق إلى الكون، يقدم تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا للعلماء أول لمحة تفصيلية عن المستعرات الأعظم من وقت كان فيه الكون مجرد جزء صغير من عمره الحالي. اكتشف فريق البحث باستخدام بيانات ويب 10 أضعاف المستعرات الأعظم في الكون الكون المبكر عما كان معروفًا من قبل، بعض النجوم المنفجرة الجديدة هي أبعد الأمثلة من نوعها، بما في ذلك تلك المستخدمة لقياس معدل التوسع الكون.
وقالت كريستا ديكورسي، طالبة الدكتوراه في السنة الثالثة في مرصد ستيوارت وجامعة أريزونا في توكسون: "إن ويب هو كاشف للمستعرات الأعظم". "إن العدد الهائل من الاكتشافات بالإضافة إلى المسافات الكبيرة لهذه المستعرات الأعظمية هما أكثر النتائج إثارة من مسحنا."
قدم DeCourcy هذه النتائج في مؤتمر صحفي في الاجتماع 244 للجمعية الفلكية الأمريكية في ماديسون، ويسكونسن.
"آلة اكتشاف المستعر الأعظم"
ولتحقيق هذه الاكتشافات، قام الفريق بتحليل بيانات التصوير التي تم جمعها كجزء من برنامج JADES (JWST Advanced Deep Survey). يعد "الويب" مثاليًا للعثور على المستعرات الأعظم البعيدة جدًا لأن ضوءها يمتد إلى أطوال موجية أطول - وهي ظاهرة تسمى "الانزياح الأحمر الكوني".
قبل إطلاق ويب، تم العثور على عدد قليل فقط من المستعرات الأعظم عند انزياح أحمر أعلى من 2، وهو ما يتوافق مع الوقت الذي كان فيه عمر الكون 3.3 مليار سنة فقط، أي 25% فقط من عمره الحالي. تحتوي عينة JADES على العديد من المستعرات الأعظمية التي انفجرت بشكل أكبر في الماضي، عندما كان عمر الكون أقل من 2 مليار سنة.
في الماضي، استخدم الباحثون تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا لمراقبة المستعرات الأعظم عندما كان الكون في "مرحلة البلوغ". وباستخدام JADES، يرى العلماء المستعرات الأعظم عندما كان الكون في مرحلة "البلوغ" أو "ما قبل البلوغ". في المستقبل، يأملون أن ينظروا إلى "مرحلة الطفولة" أو الطفولة في الكون.
ولاكتشاف المستعرات الأعظم، قارن الفريق صورًا متعددة تم التقاطها بفارق يصل إلى عام، وبحث عن المصادر التي اختفت أو ظهرت في تلك الصور. تسمى هذه الأجسام التي تتغير في سطوعها المرصود بمرور الوقت بالعابرين، والمستعرات الأعظمية هي نوع من العابر. إجمالاً، اكتشف الفريق الذي قام بنمذجة المسح العابر لـ JADES حوالي 80 مستعرًا أعظم في رقعة من السماء يبلغ سمكها حبة أرز في متناول اليد.
يتم تحديد عمر المستعر الأعظم من خلال انزياحه نحو الأحمر (المشار إليه بالحرف "z"). نشأ ضوء المستعر الأعظم الأبعد، عند انزياح أحمر قدره 3.8، عندما كان عمر الكون 1.7 مليار سنة فقط. إن الانزياح نحو الأحمر بمقدار 2.845 يتوافق مع زمن قدره 2.3 مليار سنة بعد الانفجار الكبير. أقرب مثال، عند انزياح أحمر قدره 0.655، يُظهر الضوء الذي ترك مجرته منذ حوالي 6 مليارات سنة، عندما كان عمر الكون يزيد قليلاً عن نصف عمره الحالي. ائتمان: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، وكالة الفضاء الكندية، STScI، كريستا ديكورسي (جامعة أريزونا)، تعاون JADES
وقال عضو الفريق جوستين فيرل، الباحث في برنامج أينشتاين التابع لناسا في معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI) في بالتيمور بولاية ماريلاند: "هذه حقًا أول لمحة لنا عما يبدو عليه الكون عند الانزياح الأحمر العالي بالنسبة للعلم العابر". نحن نحاول تحديد ما إذا كانت المستعرات الأعظمية البعيدة مختلفة بشكل أساسي أو مشابهة جدًا لما نراه في الكون القريب."
قدم بيرل وباحثون آخرون في STScI تحليلاً لتحديد أي العناصر العابرة هي مستعرات عظمى حقًا وأيها ليست كذلك، لأنها غالبًا ما تبدو متشابهة جدًا.
اكتشف الفريق العديد من المستعرات الأعظمية ذات الانزياح الأحمر العالي، بما في ذلك المستعر الأعظم الأبعد الذي تم تأكيده من الناحية الطيفية، عند انزياح أحمر قدره 3.6. انفجر نجمه الأم عندما كان عمر الكون 1.8 مليار سنة فقط. هذا مستعر أعظم يسمى الانهيار الأساسي، وهو انفجار نجم ضخم.
