טלסקופ האבל מגלה גלקסיה מוקדמת ששינתה את הסביבה הקוסמית שלה לפני 12 מיליארד שנה

סדנויוז - בהישג שתיארו המדענים כבלתי אפשרי לפני כמה שנים, הצליח טלסקופ האבל הצפוני לתפוס אור فوق סגול המגיע מגלקסיה רחוקה מאוד המכונה "MXDFz4.4", אשר הופיעה כעבור כ-1.4 מיליארד שנה בלבד אחרי המפץ הגדול.

תצפית זו מספקת לאסטרונומים את הראיה הישירה הראשונה כמעט כיצד תרמו הגלקסיות הראשונות להעלמת הערפל הקוסמי שהקיף את היקום המוקדם.

תוצאות המחקר פורסמו ב-23 ביוני 2026 בכתב העת "The Astronomical Journal" בהובלת החוקר "איליאס ג׳וברטס" מהמכון למדעי טלסקופי החלל בעיר בולטימור שבארצות הברית, בשיתוף פעולה עם חוקרים ממספר מוסדות בינלאומיים, בדעת על נתוני טלסקופ האבל, טלסקופ ג׳יימס וויב והטלסקופ האירופי הגדול מאוד.

סוף עידן הערפל הקוסמי

במהלך השנה המיליארד הראשונה של חיי היקום, המרחקים בין הכוכבים והגלקסיות היו מלאים בגז מימן ניטרלי שספג את רוב הקרינה העל סגולה, מה שהפך את היקום לדמוי ערפל צפוף שמסתיר את הראות.

המדענים מכנים את השלב שאחריו "עידן התהיון" (Era of Reionization), שזהו התקופה שבה החומר בין הגלקסיות השתנה בהדרגה ממצב מעורפל למצב שקוף.

הגלקסיה "MXDFz4.4" חיה בסוף השלב המעברי הקריטי הזה, והאבל הראה שאור יוני המגיע מכוכביה הצעירים הצליח לחדור דרך הגז שסביב לה, מה שאיפשר לחוקרים לראות סיגנלים שלא ציפו לתפוס בזמן כה מוקדם בהיסטוריה של היקום.

אמר החוקר הראשי איליאס ג׳וברטס בהודעה לעיתונות: "היה ייחשב שתצפית בגלקסיה כזו היא בלתי אפשרית, כי ערפל המימן המוקדם היה אמור לחסום את הסוג הזה של אור לחלוטין".

כוכבים צעירים בעלי השפעה רבה

הנתונים גילו שהגלקסיה מכילה ריכוזים צפופים מאוד של כוכבים צעירים, חמים ועצומים, שנוצרו במשך כמה מיליוני שנים בלבד לפני הזמן שבו אנו רואים אותה כיום.

מעניין שגלקסיה זו קטנה כ-100 פעמים מגלקסיית שביל החלב מבחינת שטח, אך היא מייצרת כוכבים בקצב גבוה פי עשרה ממה שעושה גלקסייתנו כיום. החוקרים מאמינים שהריכוז העצום של הכוכבים הצעירים אפשר להם לייצר כמויות גדולות של קרינה יונית שיכולה לחדור דרך הגז שסביבה.

הצוות המדעי מעריך כי בין 50% ל-100% מהאור הגבוה באנרגיה הצליח להימלט אל החלל החיצון. אומר ג׳וברטס: "הקיום של מספר גדול של כוכבים צעירים וחמים בשטח קטן הופך אותם ליותר מסוגלים לחדור דרך הגז המעורפל".

כמו כן, הפיצוצים הכוכביים העצומים שנגרמו ממותם של חלק מהכוכבים הללו תרמו לפתיחת חללים גדולים בתוך העננים הגזיים, מה שאיפשר ליצאה של יותר קרינה.

שיתוף פעולה בין האבל, וויב והטלסקופ האירופי

האבל לא היה היחיד מאחורי ההישג המדעי הזה, הצוות הסתמך גם על נתוני טלסקופ ג׳יימס וויב בתחום קרני האינפרא אדום הקרוב, בנוסף לנתוני הטלסקופ האירופי הגדול מאוד "VLT" (Very Large Telescope) של הארגון האירופי הדרומי.

צפיות טלסקופ וויב סייעו למדוד את מסת הגלקסיה וללמוד על כוכביה הוותיקים והיסטוריית היווצרות הכוכבים בה, בעוד שמדדי הטלסקופ האירופי הגדול מאוד קבעו את גילה הקוסמי בדיוק, מאשרים שהיא הייתה קיימת אחרי 1.4 מיליארד שנה בלבד מאז המפץ הגדול.

הבהיר "מרק רפלקסקי", סגן ראש משימת האבל במכון מדעי טלסקופי החלל ואחד המשתתפים במחקר, שהאסטרונומים מצאו הרבה גלקסיות מהתקופה הזו, אך לא ראים את הפוטונים היוניים מאף אחת מהן עד כה, מה שהופך את "MXDFz4.4" למקרה ייחודי.

כמו כן, ההשוואה בין נתוני האבל לוויב מראה שהיווצרות הכוכבים בגלקסיה התרחשה בצורת התפרצויות עוקבות, ולא באופן מתמשך.

צעד חדש להבנת היווצרות היקום

בשנת 2023, תצפיות טלסקופ ג׳יימס וויב הראו שכוכבים מוקדמים היו מייצרים מספיק אנרגיה כדי לחמם את הגז שסביבם ולהיונים. אך השאלה החשובה ביותר נותרה ללא תשובה: כיצד הצליח האור הזה לברוח בעצם מתוך הגלקסיות?

היום, הגלקסיה "MXDFz4.4" מספקת את הראיה הישירה הראשונה על המנגנון האפשרי לתהליך זה. המדענים מאמינים שגילוי גלקסיות נוספות דומות עשוי לסייע לצייר תמונה ברורה יותר כיצד פסק הערפל הקוסמי וחשף את היקום כפי שאנו רואים אותו כיום.

אומר החוקר "אלכסנדר פיקיט" ממעבדת הפיזיקה האסטרונומית במרסיי שבצרפת, כי השילוב של יכולות האבל, וויב והטלסקופ האירופי הגדול מאוד ותוכנות הניתוח המתקדמות אפשרו למדענים לחקור את הגלקסיה המיוחדת הזו בצורה מדויקת וחדשה.

הגילוי הזה מגלה כי השינויים הקוסמיים הגדולים ככל הנראה החלו בתוך גלקסיות קטנות ומוסתרות בקושי נראות. דרך עקיבת הפוטונים שיצאו לפני יותר מ-12 מיליארד שנה, האדם מתקרב צעד נוסף להבנת פרקיו הראשונים ביקום המהולל הזה.

זהו תזכורת לכך שהמחקר המדעי לא רק עונה על שאלות, אלא גם פותח דלתות חדשות להפתעה, ומעניק לנו יכולת מחודשת לחקור את שורשי קיומנו ומקומנו בסיפור הגדול של היקום.

מקור: الجزيرة + סוכנויות