اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي، التابع لوكالة ناسا، لأول مرة التوقيع الكيميائي لحبيبات الغبار الغنية بالكربون في الكون المبكر. وباستخدام "أقوى تلسكوب على الإطلاق" وفقا لناسا، اكتشف فريق من علماء الفلك علامات على العنصر الذي يشكل العمود الفقري لجميع أشكال الحياة في عشر مجرات مختلفة كانت موجودة منذ مليار سنة بعد الانفجار العظيم. وقد يؤدي اكتشاف غبار الكربون بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم إلى زعزعة النظريات المحيطة بالتطور الكيميائي للكون. وهذا لأن العمليات التي تخلق وتفرق العناصر الأثقل مثل هذا يجب أن تستغرق وقتا أطول لتتكون في المجرات من عمر هذه المجرات الفتية في الوقت الذي رآها فيه تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). وقال جوريس ويتستوك، المؤلف الرئيسي للبحث وعالم جامعة كامبريدج: "هذا أمر مثير للدهشة في سياق ما توقعناه سابقا". واكتشف الفريق هذا الغبار الكربوني في العينة المكونة من عشر مجرات من خلال فحص طيف الضوء كجزء من المسح المتقدم العميق خارج المجرة لتلسكوب جيمس ويب (JADES). ومثل هذه الاكتشافات ممكنة لأن العناصر تمتص الضوء وتنبعث منه بأطوال موجية مميزة ما يعني أنها تترك "بصمات" في الضوء من مصادر مثل المجرات والنجوم. وتم التخلص من غبار الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) من خلال "نتوء" في امتصاص ترددات الأشعة فوق البنفسجية المحددة للضوء. والسؤال هو، كيف تم تخصيب هذه المجرات الفتية بالكربون بهذه السرعة؟ مخطط كوني للثراء السريع كان الكون المبكر مكونا في الغالب من الهيدروجين والهيليوم مع وجود آثار صغيرة لبعض العناصر الثقيلة، ما يعني أن النجوم والمجرات الأولى يجب أن يكون لها نفس التكوين لهذه العناصر الخفيفة فقط. وتشير النماذج التقليدية للتطور الكيميائي للكون إلى أن العناصر الثقيلة مثل الكربون والأكسجين تتشكل في الأفران النووية في لب النجوم. وعندما نفد وقود الاندماج النووي من النجوم الأولى ووصلت إلى نهاية حياتها، انفجرت في مستعرات أعظمية مشتتة المواد التي صاغتها عبر الكون. تم دمج هذه المادة النجمية في الغبار البينجمي. وعندما تنهار بقع كثيفة من هذا الغبار، تصبح هذه المادة اللبنات الأساسية للجيل القادم من النجوم، والتي تكون بالتالي أكثر ثراء في العناصر الثقيلة وتوجد في مجرات مماثلة التخصيب. وتم تحدي هذا من خلال النتائج التي توصل إليها ويتستوك وزملاؤه، حيث يُقدر أن بعض المجرات التي رأوا فيها غبار الهيدروكربونات العطرية المتعددة الحلقات في مكان ما في المنطقة يبلغ عمرها 10 ملايين سنة. وهذا يعني أنه يجب أن يكون هناك طريقة إنشاء وانتشار للكربون تعمل على نطاق زمني قصير نسبيا. وتُجسِّد النتائج نوع العلم الذي لم يكن ممكنا قبل تلسكوب جيمس ويب، والذي بدأ في مراقبة الكون وتقديم البيانات والصور في يوليو 2022. وتمتد الأطوال الموجية للضوء المنبعث من المجرات المبكرة بسبب تمدد الكون حيث يسافر عبر مليارات السنين الضوئية، وبالتالي يستغرق مليارات السنين للوصول إلينا. وينتج عن هذا انتقال الضوء فوق البنفسجي القادم من المجرات إلى أسفل الطيف الكهرومغناطيسي، وهي عملية تسمى "الانزياح الأحمر". وكلما كانت المجرة أكثر بعدا، وبالتالي أبكر، كان الانزياح الأحمر أكثر شدة، ما يعني أن الضوء من المجرات الأولى يمتد إلى أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء. وظل الضوء المنبعث من هذه المجرات يعبر الكون منذ 12.8 مليار سنة وهو الآن ضوء الأشعة تحت الحمراء. نُشرت نتائج الدراسة في 19 يوليو في مجلة Nature. المصدر: سبيس تابعوا RT على