قد تكون بقايا نجمية غريبة من أحد النجوم الأولى في الكون

بالعربي/ اكتشف علماء الفلك نجمًا غير معتاد للغاية يعتقدون أنه أحفورة نجمية ، أو بقايا لأحد النجوم الأولى في الكون. 

يقع النجم ، المسمى AS0039 ، في مجرة ​​Sculptor dwarf galaxy على بعد حوالي 290 ألف سنة ضوئية من النظام الشمسي . تحتوي هذه البقايا النجمية على أقل تركيز من المعدن ، وخاصة الحديد ، من أي نجم يُقاس خارج مجرة درب التبانة . يعتقد الباحثون أن هذا الاكتشاف دليل على أن البقية هي سليل مباشر لأحد أقدم النجوم في الكون ، والذي كان يحتوي على القليل جدًا من المعدن.

وجد الفريق أن النجم الأصلي الأصلي لـ AS0039 كان من الممكن أن يكون حوالي 20 كتلة شمسية ومن المحتمل أن يكون قد مات في فرط نوفا – انفجار نجمي أقوى من 10 إلى 100 مرة من المستعر الأعظم العادي .

قد يكشف هذا الاكتشاف عن معلومات جديدة حول النجوم الأولى للكون ، والتي لم يتم رصدها بشكل مباشر أو غير مباشر حتى الآن. قال مايك إيروين ، المؤلف المشارك في الدراسة ، وهو عالم فلك في جامعة كامبريدج في إنجلترا ، لـ Live Science . 

النجوم الأولى 

على الرغم من أن جميع النجوم عبارة عن كرات من الغاز الساخن تسمى البلازما ، تغذيها اندماج العناصر في القلب ، إلا أنها أيضًا متنوعة للغاية ؛ يمكن أن تتراوح على نطاق واسع في الحجم واللون. ولكن يمكن تصنيف جميع النجوم إلى ثلاث مجموعات متميزة – السكان 1 ، والسكان 2 ، والسكان 3 – بناءً على التركيب الكيميائي ، أو الفلزية.

السكان I النجوم ، مثل الشمس ومعظم النجوم الأخرى في الكون المرئي ، تحتوي على نسبة عالية من المعادن ، وخاصة الحديد ، وغنية بالعناصر الثقيلة نسبيًا ، مثل الكالسيوم والمغنيسيوم . نجوم المجموعة الثانية ، مثل AS0039 ، أكثر ندرة ؛ هذه النجوم الفقيرة بالمعادن تحتوي فقط على كميات ضئيلة من العناصر الثقيلة. نجوم السكان III ، التي لم يسبق رؤيتها من قبل ، خالية تمامًا تقريبًا من المعادن ولا تحتوي على عناصر ثقيلة. 

قال إروين إنه على الرغم من أن نجوم المجموعة الثالثة لم يتم اكتشافها مطلقًا ، إلا أن علماء الفلك يعرفون أن النجوم الأولى التي ولدت في الكون كانت من الممكن أن تكون نجوم المجموعة الثالثة.

أثناء الاندماج النووي ، يتم دمج ذرات الهيدروجين معًا في الهيليوم ، والذي يطلق كمية هائلة من الطاقة. معظم النجوم – التي تصل كتلتها إلى حوالي 1.4 كتلة شمسية – تستهلك وقودها الهيدروجين ببطء حتى يتبقى منها شيء ، وتتضخم وتتحول إلى عمالقة حمراء وتنهار في النهاية إلى أقزام بيضاء . 

ومع ذلك ، فإن النجوم الأكبر سرعان ما تستخدم الهيدروجين الخاص بها وبدلاً من ذلك تبدأ في دمج الهيليوم في الكربون ، وفي النهاية ، الكربون في الحديد ، وهو أثقل عنصر يمكن أن يخلقه النجم. في نهاية المطاف ، تصبح هذه النجوم الكبيرة كثيفة للغاية وتنهار على نفسها وتنفجر في مستعر أعظم ، والذي لا يشتت عناصر النجم في الفضاء المحيط فحسب ، بل يطلق أيضًا طاقة كافية لتكوين عناصر أثقل من الحديد. 

غالبًا ما تولد النجوم الجديدة في السحب الغازية التي خلفتها النجوم السابقة ، لذلك عندما تتشكل ، تأخذ بعض العناصر المعدنية والثقيلة من النجوم المتفجرة التي جاءت قبلها. ونتيجة لذلك ، فإن جميع النجوم التي تمت ملاحظتها اليوم هي من النوع الأول أو الثاني من النجوم ، لأنها تشكلت من بقايا النجوم التي سبقتها.

ومع ذلك ، فإن النجوم الأولى في الكون ، النجوم السكانية الثالثة ، تشكلت من الهيدروجين النقي ، والذي كان أول عنصر تم إنشاؤه بعد الانفجار العظيم ، كما قال إيروين. “تم تعريف نجوم المجموعة الثالثة على أنها الجيل الأول من النجوم التي تشكلت في الكون ، ومن ثم تشكلت من الصفر المعدني.”

كانت هذه النجوم الأولية تفتقر أيضًا إلى العناصر الثقيلة لأنه لم يخلقها المستعر الأعظم.

نسل Hypernova 

عندما وجد الباحثون AS0039 ، اندهشوا من مدى فقرها بالمعادن ، حتى بالمقارنة مع نجوم المجتمع الثاني الأخرى. 

يحتوي AS0039 على أقل تركيز للمعادن مقارنة بأي نجم تمت دراسته خارج مجرتنا ، بالإضافة إلى أقل تركيز للكربون مقارنة بأي نجم تمت دراسته في الكون على الإطلاق. كما أنه يحتوي على نسب غير معتادة من العناصر الثقيلة ، خاصة المغنيسيوم والكالسيوم ، بكميات منخفضة جدًا. تشير هذه النتائج إلى أن AS0039 قد يكون نجمًا من الجيل الثاني يتكون من بقايا نجم السكان III.

اقترحت المحاكاة الحاسوبية أن نجم السكان الثالث الذي ولد AS0039 مات على الأرجح في انفجار قوي للهرمونوفا. قال إروين: “نعتقد أن نجوم المجموعة الثالثة كانت بشكل عام أكثر ضخامة من النجوم التي نراها اليوم ، لذلك لن يكون مفاجئًا إذا انتهى المطاف بنجم السكان الثالث على أنه مفرط نوفا”.

يأمل الباحثون أن يساعد اكتشاف AS0039 علماء الفلك في تحديد المزيد من نجوم الجيل الثاني الفقيرة بالمعادن ، والتي بدورها ستسلط الضوء على حجم وتوزيع نجوم المجموعة الثالثة والدور الذي لعبوه في تحويل الهيدروجين المبكر. -كون ممتلئًا بالكون الذي نراه اليوم.

قال إروين: “يُظهر AS0039 أنه من الممكن التعرف على خصائص نجوم السكان III وإشارات الطريق للعثور على المزيد من الأمثلة”. “هذا أمر حيوي في مساعدتنا على فهم كيفية تطور الكون إلى ما نلاحظه اليوم.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com