حُدد جسم أحمر متوهج في بدايات الكون على أنه أبعد مجرة ​​تم اكتشافها حتى الآن.

وكشف علماء الفلك أنها مجرة ​​كانت موجودة بعد 330 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم. وكان على ضوئها الخافت، الذي امتد بسبب توسع الكون، السفر 13.5 مليار سنة ضوئية للوصول إلينا، هنا على الأرض.

وأطلق المكتشفون اسم المجرة HD1، وهي تمثل شيئا من الغموض. والعلماء ليسوا متأكدين تماما من ماهية المجرة: سواء كانت مجرة ​​نجمية، تتأرجح بشكل إيجابي مع تكوين النجوم، أو كوازار، مع وجود ثقب أسود هائل ونشط في مركزها.

وإذا كان هذا هو الأخير، فإن نمو الثقب الأسود إلى الحجم الهائل بعد فترة وجيزة من ظهور الكون للوجود يمثل تحديا لنماذج تشكل وتطور الثقب الأسود.

ويقول عالم الفيزياء الفلكية فابيو باكوتشي، من مركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية: “الإجابة عن أسئلة حول طبيعة مصدر بعيد جدا يمكن أن تكون صعبة”.

ويعد اكتشاف الأشياء من الكون المبكر أمرا صعبا للغاية. حتى الكوازارات، ألمع الأجسام في الكون كله، تكون خافتة عبر مساحات شاسعة من الزمكان، لدرجة أن أقوى تلسكوباتنا تكافح لالتقاط ضوئها.

واكتُشفت HD1 كجزء من مسح لاكتشاف المجرات في بداية الكون، وتم تفصيل نتائجها في ورقة تم قبولها للنشر في The Astrophysical، ومتاحة أيضا على arXiv.

وقُبل تحليل HD1 ومجرة ثانية تسمى HD2، على مسافة بعيدة تقريبا، في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، وهو متاح أيضا في arXiv.

واستخدم الاستطلاع أربعة تلسكوبات بصرية وأشعة تحت الحمراء قوية: تلسكوب سوبارو، وتلسكوب فيستا، وتلسكوب الأشعة تحت الحمراء في المملكة المتحدة، وتلسكوب سبيتزر الفضائي. وفيما بينها، قضت أكثر من 1200 ساعة من وقت المراقبة، محدقة في الفجر الكوني للبحث عن الضوء في الكون المبكر.

ويقول عالم الفلك يويتشي هاريكان، من جامعة طوكيو باليابان: “كان العثور على HD1 من بين أكثر من 700000 جسم شاقا للغاية. اللون الأحمر لـ HD1 يطابق الخصائص المتوقعة لمجرة تبعد 13.5 مليار سنة ضوئية بشكل مدهش، ما جعلني أشعر بالقشعريرة عندما وجدتها”.

ويُعرف اللون الأحمر باسم الانزياح الأحمر، ويحدث عندما يتحرك مصدر الضوء بعيدا عنا. ويؤدي هذا إلى زيادة الطول الموجي للضوء القادم من هذا المصدر باتجاه الطرف الأحمر للطيف الكهرومغناطيسي، وهذا هو سبب تسميته بالانزياح الأحمر.

ولأن الكون يتمدد، تظهر المجرات الأخرى وكأنها انزياح نحو الأحمر. وكلما زادت المسافة البعيدة في الزمكان، زاد الانزياح الأحمر. ويسمح هذا التأثير لعلماء الفلك بحساب المسافة التي قطعها الضوء للوصول إلينا.

ولكن الضوء من HD1 محير. إنه لامع للغاية في الأطوال الموجية فوق البنفسجية، ما يشير إلى أن هناك عملية نشطة للغاية كانت تحدث داخل المجرة. وفي البداية، اعتقد الباحثون أنه نشاط طبيعي للانفجار النجمي – حتى قاموا بحساب عدد النجوم التي يجب أن تتشكل لإنتاج هذا القدر من الضوء.

وكان الرقم مرتفعا بشكل لا يصدق، أكثر من 100 نجمة في السنة. وهذا أعلى بعشر مرات مما كان متوقعا لمجرة في بدايات الكون. ومع ذلك، يمكن حل هذا التوتر، إذا لم تكن النجوم التي ولدت هي نفسها النجوم التي نراها تولد اليوم.

ويقول عالم الفيزياء الفلكية آفي لوب، من مركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية: “تشكل ثقب أسود في HD1 بعد بضع مئات الملايين من السنين بعد الانفجار العظيم، لابد أنه نما من بذرة ضخمة بمعدل غير مسبوق”.

ويأمل الفريق أن تكشف الملاحظات المستقبلية باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، عن طبيعة ضوء الفجر الغامض هذا.