کشف شواهدی از اولین ستاره های کیهان - وبلاگ ایرانزمین

به گزارش وبلاگ ایرانزمین، اولین ستاره کیهان کدام است؟ اولین ستاره کیهان چه زمانی شکل گرفت؟ این ها سوالاتی اساسی درباره کیهان ماست که به نظر می رسد هیچگاه نتوانیم برای آن پاسخی بیابیم. اما یک دستاورد نو علمی گویا می خواهد پرده از این راز بزرگ هستی بردارد و شواهدی در مورد نخستین ستاره کیهان به ما بدهد.

به گزارش وبلاگ ایرانزمین به نقل از rahnamato، دانشمندان می گویند اولین ستارگان ممکن است زمانی پدیدار شده باشند که کیهان تنها 100 میلیون سال سن داشته است، یا به عبارت دیگر کمتر از 1 درصد سن کنونی خود را داشت. اکنون یک تیم بین المللی متشکل از محققان ژاپنی، استرالیایی و ایالات متحده با تجزیه و تحلیل نور پدیدار شده از ابر های اطراف یک اختروش دوردست، ترکیب خاصی از عناصر سنگین را در آن شناسایی کردند که تنها می تواند از یک منبع آمده باشد؛ ابرنواختر بزرگ یک ستاره اولیه.

همه ستارگانی که در آسمان می بینیم، بسته به سنشان به دو گروه نسل اول و نسل دوم تقسیم بندی می شوند. ستارگان نسل I جوانتر با عناصر سنگین تری هستند، در حالی که ستارگان نسل II پیرتر و با عناصر سنگین کمتر هستند. ستارگان اولیه که در اصل جزو ستارگان نسل دو هستند، بسیار دور از ما قرار دارند، به نحوی که مشاهده آن ها با برترین فناوری های امروزی ما هم سخت است. در واقع، در حال حاضر ما فقط می توانیم تئوری سازی کنیم که آن ها ممکن است چه شکلی باشند.

دانشمندان فکر می نمایند که اولین ستاره ها فوق العاده داغ، درخشان و پرجرم بوده اند، شاید صد ها برابر جرم خورشید ما. با این حال، ستارگان اولیه از عناصری سبکتر از لیتیوم تشکیل شده بودند، زیرا در آن موقع، تنها مواد موجود در کیهان هیدروژن، هلیوم و کمی لیتیوم بودند که در گاز های اولیه به جا مانده از انفجار بزرگ یافت می شدند. برای همین دانشمندان آن ها را ستاره های نسل سوم نامگذاری نموده اند.

این ستارگان اولیه احتمالاً زندگی خود را با بجا گذاشتن ابرنواختر های جفت ناپایدار به سرانجام رسانده اند، زیرا از لحاظ نظری ایجاد چنین ابرنواختر هایی تنها در این ستارگان بزرگی امکان پذیر است.

بر خلاف دیگر ابرنواخترها، این نوع هیچ بقایای ستاره ای مانند یک ستاره نوترونی یا سیاه چاله باقی نمی گذارد، و فقط یک ابر در حال انبساط که ناشی از یک انفجار بزرگ است برجای می گذارد.

این انفجار ممکن است فضای بین ستاره ای باستانی را با عناصر سنگینی که برای شکل گیری دنیا های صخره ای مانند دنیا ما مورد احتیاج است، آماده نموده باشد و بنابراین زندگی را آن طور که می شناسیم، ممکن نموده باشد.

با این حال، برای ستاره شناسان روی زمین که اکنون امیدوارند در خصوص ستارگان نسل III را شناسایی نمایند، نور ناشی از آن انفجار های بزرگ باستانی در دوردست ها محو شده و چیزی بیش از یک ابر پراکنده حاوی ترکیب پیچیده ای از عناصر باقی نمانده است.

دانشمندان با استفاده از همین مقدمات در پی نشانه هایی از این ابر های باستانی می گردند تا مگر اینکه شواهدی از اولین ستاره های کیهان را بیابند. برای این منظور تیم تحقیق بین المللی با استفاده از طیف نگار مادون قرمز نزدیک، یکی از دوردست ترین اختروش های شناخته شده کیهان را مورد مطالعه قرار دادند.

محققان خاطرنشان می نمایند که نور این اختروش 13.1 میلیارد سال قبل از رسیدن به زمین در فضا در حال عبور بوده است، که به این معنی است که ما اختروش را همانطور که در زمانی که کیهان تنها 700 میلیون سال سن داشت، می بینیم.

طیف نگار ابزاری است که نور ورودی را، در این مورد از یک جرم آسمانی، به طول موج های تشکیل دهنده آن می گیرد و تقسیم می نماید. این امر می تواند نشان دهد که کدام عناصر در یک شیء دور وجود دارد. نویسندگان اشاره می نمایند که روشنایی خطوط در طیف های نجومی می تواند به عواملی غیر از فراوانی یک عنصر وابسته باشد، که ممکن است کوشش ها برای شناسایی عناصر خاص را پیچیده کند.

با این حال، دو تن از نویسندگان این مطالعه - اخترشناسان یوزورو یوشی و هیرواکی سامشیما، هر دو از دانشگاه توکیو - قبلاً ترفندی برای حل این مشکل ایجاد نموده بودند. روش آنها، که شامل استفاده از شدت طول موج برای تخمین شیوع عناصر است، به تیم تحقیقاتی اجازه داد تا ترکیب ابر های اطراف این اختروش را تجزیه و تحلیل نمایند.

این تجزیه و تحلیل وجود نسبت عجیبی از منیزیم به آهن در ابر ها را نشان داد که در مقایسه با خورشید ما 10 برابر آهن بیشتری نسبت به منیزیم داشت. به گفته محققان، این یک سرنخ بود که نشان می دهد این ماده از انفجار فاجعه بار یک ستاره اولیه است.

یوزورو یوشی، اخترشناس دانشگاه توکیو، می گوید: برای من بدیهی بود که نامزد ابرنواختری برای این کار، یک ابرنواختر ناپایدار جفتی از یک ستاره نسل III است که در آن کل ستاره بدون برجای گذاشتن هیچ به جامانده ای منفجر شده.

این دانشمندان می گویند؛ اکنون ما نخستین شواهد از اولین ستاره های کیهان را با قطعیت قابل توجهی شناسایی کردیم. آن ها اشاره می نمایند که این دستاورد می تواند مقدمه ای برای یافتن شواهدی دیگر از نقاط مختلف از جمله کهکشان خود ما باشد. نتایج این تحقیق در نشریه Astrophysical به چاپ رسیده است.