يقول بحث جديد أن المجرات المبكرة يمكن أن ترسل لنا النيوترينوات

بقلم ماثيو ويليامز – 10 سبتمبر 2026، الساعة 12:22 صباحًا بالتوقيت العالمي المنسق

بعد فترة وجيزة من بدء عمل تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وُجهت العدسات المتطورة الخاصة به نحو الكون المبكر، حيث اكتشف العلماء وفرة من الأجسام الحمراء الصغيرة، التي اتضح أنها مجرات ذات انزياح أحمر عالي، متواجدة بين 0.6 و1.6 مليار سنة بعد الانفجار الكبير. على أساس ملاحظاتهم، افترض الباحثون أن بعض هذه الأجسام، التي أطلق عليها “النقاط الحمراء الصغيرة”، تحتوي على ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مراكزها، مما يجعلها تشكّل ما يُعرف بالنجوم الزائفة المبكرة.

كما لاحظوا أن هذه الأجسام ذات الحجم الصغير والمتوسط محاطة بأغلفة غازية، تشكلت نتيجة انهيار سحب ضخمة من الغاز، مما أدى إلى تكوين ثقوب سوداء ضخمة تُعرف أيضًا باسم الثقوب السوداء ذات الانهيار المباشر. وفقًا لدراسة جديدة أعدها فريق دولي، يُعتقد أن هذه البيئة ملائمة لإنتاج النيوترينوات عالية الطاقة. إذا كانت هذه النتيجة صحيحة، فقد يمكننا اكتشاف هذه النيوترينوات اليوم بعد رحلة استغرقت حوالي 13 مليار عام للوصول إلينا.

قاد البحث ريكو كوز، طالب الدكتوراه في مركز فيزياء الجاذبية والمعلومات الكمية في معهد يوكاوا للفيزياء النظرية، حيث انضم إليه زملاء من مركز الفيزياء الفلكية المتعددة الرسائل في ولاية بنسلفانيا، ومعهد أبحاث الحدود للعلوم متعددة التخصصات في جامعة توهوكو، ومعهد كافلي لعلم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة بكين.

تنتج النيوترينوات، وهي جسيمات أولية محايدة كهربائيًا، عندما تتصادم جسيمات عالية الطاقة مثل البروتونات بالفوتونات أو بالمادة المحيطة. يمكن لهذه الجسيمات الهروب من بيئتها إذا تم إنتاجها داخل غلاف سميك من الغاز، مثل الذي يُعتقد أنه يحتوي على الثقوب السوداء فائقة الكتلة المبكرة. وقد تم اكتشاف النيوترينوات عالية الطاقة على الأرض، لكن أصل هذه النيوترينوات في السماء يظل لغزًا.

من المثير للاهتمام أن نفس المصادر التي تنتج النيوترينوات عالية الطاقة تُنتج أيضًا أشعة غاما، ولكن ليس دائمًا. وإلا لكانت خلفية أشعة غاما أكثر قوة. يشير هذا إلى أن مصدر إشعاع النيوترينوات يجب أن يكون أجسامًا مخفية لا تستطيع أشعة غاما الهروب منها بسهولة. وقد افترض الفريق أن “النقاط الحمراء الصغيرة” يمكن أن تكون هذا المصدر بناءً على خصائص معينة تم رصدها من قبل علماء الفلك، بما في ذلك الكثافة العددية واللمعان.

لذا، يمكن أن تكون المصادر المحتملة لهذه النيوترينوات هي أجسام مخفية لا تستطيع أشعة غاما الهروب منها بسهولة. من ناحية أخرى، لا يُعرف أن “النقاط الحمراء الصغيرة” تطلق الكثير من الإشعاع المرتبط بالنفاثات أو التدفقات الخارجية التي تعرف عادةً مع الثقوب السوداء. بناءً على ذلك، تأمل الفريق أن يتم إخفاء النفاثات المنبعثة من الثقوب السوداء داخل الأغلفة الغازية الكثيفة ذاتها.

لاختبار فرضيتهم، استخدم الفريق سطوع وكثافة “النقاط الحمراء الصغيرة” لتقدير مساهمتها في خلفية النيوترينوات في السماء. ثم أجريوا حسابات رقمية لتقييم طيف النيوترينوات الذي تنتجه هذه الأجسام بناءً على تسارع الجسيمات وإنتاج الجسيمات الثانوية وعمليات التبريد. أظهرت النتائج أنه إذا حدث تسارع الجسيمات في بيئات مخفية، فقد تتمكن “النقاط الحمراء الصغيرة” من إنتاج نيوترينوات عالية الطاقة مع قمع أشعة غاما.

تشير النتائج إلى أن “النقاط الحمراء الصغيرة” قد تُساهم بجزء صغير من النيوترينوات عالية الطاقة التي تشكل خلفية السماء والتي يمكن رصدها من الأرض. فيما تكون الخطوة التالية هي تقدير نسبة “نكهات” النيوترينوات المختلفة والتحقيق في الظروف التي أصبحت فيها النفاثات مخفية داخل الأغلفة الغازية. كما أوضح كوز في تصريح صحفي: “في السيناريو الذي درسناه، من المتوقع وجود فوتونات وفيرة وغاز كثيف حول الثقب الأسود المركزي في النقطة الحمراء الصغيرة، مما قد يسمح بحدوث مثل هذه الاصطدامات بكفاءة. على الرغم من أنه من الصعب مراقبة الأجسام الفردية، إلا أننا نعتقد أن هذه الدراسة مهمة لأنها الأولى التي تثبت أنه، نظرًا لوفرة هذه المجرات الحمراء الصغيرة، يمكن أن تمثل جزءًا من النيوترينوات عالية الطاقة المرصودة”.