یافت شواهدی از اولین ستاره های جهان

زمانی که جهان جوان بود، در حدود 13.7 میلیارد سال پیش اولین ستاره ها در تاریکی غلیظ شکل گرفتند و کیهان را به روشنایی کشیدند.

محققان هنوز هیچ یک از این اولین ستارگان را که به عنوان ستارگان جمعیت سوم شناخته می شوند، پیدا نکرده اند. اما ستاره ای که در یک کهکشان کوتوله در حال گردش به دور کهکشان راه شیری یافت می شود، شاید بهترین چیز بعدی باشد.
ستاره‌ی AS0039، که در کهکشان کوتوله Sculptor اسفیروئید با فاصله 290 هزار سال نوری از ما قرار دارد، دارای ترکیب شیمیایی است که نشان می دهد عناصری از یک ستاره پاپ III که به ابرنواختر رفت را در خود جای داده است.
بر اساس تحقیقی که توسط منجم Ása Skúladóttir( اسسا اسکلادوتیر) از دانشگاه فلورانس در ایتالیا انجام شد، این ستاره نه تنها پایین ترین ستاره فلزی است که تا به حال در خارج از کهکشان راه شیری کشف شده است، بلکه دارای کمترین مقدار کربن است که تا کنون در هر ستاره دیده شده است.
در صورت تأیید ، AS0039 می تواند کلیدی باشد تا به ما در درک نحوه روشن شدن چراغ های جهان کمک کند.
اسکلادوتیر در مطبوعات توضیح می دهد: « ما در حضور یک ستاره ثانویه با ویژگی های شیمیایی استثنایی هستیم: آهن کم، AS0039 حتی غنی از کربن نیست و مقدار بسیار کمی منیزیم در مقایسه با سایر عناصر سنگین تر مانند کلسیم دارد.».
اگرچه اخترشناسان درک کاملی از چگونگی تکامل جهان از بیگ بنگ به حالت سوزاننده کنونی خود دارند، اما به سختی می توان به دوردست های فضا-زمان پی برد. برای چند میلیون سال پس از انفجار بزرگ، فضا پر از یک گاز داغ و کدر و مات بود. تا زمانی که اولین ستاره ها متولد نشدند و نور ماوراء بنفش آنها این گاز را یونیزه کرد، فضا شروع به پاکسازی کرد و نور می تواند آزادانه جریان یابد.
فرایندهای شکل گیری ستارگان امروزی به ما ایده ای در مورد چگونگی به دنیا آمدن این ستارگان پاپ III می دهد، اما یافتن این ستاره‌ها و ردپایشان بهترین روش برای پی بردن به دوره‌ی آغازین تکامل جهان است. همچنین یافته‌ها نشان می‌دهند در آن زمان ستاره‌ها دچار فقر عناصر سنگین بودند.
و این بدان معناست که ستارگانی که از نظر عناصر سنگین بسیار فقیر هستند. قبل از شکل گیری ستارگان، می بینید که هیچ عنصر سنگینی در جهان وجود نداشت و جهان مانند سوپی از هیدروژن و هلیوم بود. هنگامی که ستارگان به وجود آمدند، هسته ها را در هسته های خود ادغام کردند تا عناصر سنگین تری تا آهن تشکیل دهند. رویدادهای خشونت آمیز مانند ابرنواخترها عناصر حتی سنگین تری را نیز ساختند.

این عناصر، که در سراسر جهان پراکنده شده اند، سپس به نسل های بعدی ستاره هایی که از گاز و گرد و غبار کیهانی متولد شده اند، برده شدند. بنابراین، اگر ستارگانی پیدا کنیم که فلزات نسبتاً کمی دارند، این بدان معناست که این ستاره باید بسیار قدیمی باشد، از زمانی که فلزات فراوان بود.
در واقع فلز AS0039 بسیار کم است. این به خودی خود جالب خواهد بود. کهکشان مجسمه ساز به طور کلی از نظر فلز فقیر است و تنها 4 درصد از مقدار فراوانی کربن متناسب با راه شیری در راه شیری یافت می شود که نشان می دهد این کهکشان بسیار ابتدایی است. AS0039 حتی از نظر موقعیت مکانی نیز ضعیف است.
اما استفانیا سالوادوری و تیمش دریافتند که این ستاره حتی بیشتر از حد معمول برای یک ستاره فقیر از فلز، کمبود کربن و منیزیم دارد. از آنجا که این عناصر از طریق همجوشی هسته ستاره ای شکل می گیرند، این منشاء غیرمعمول ابر گاز مولکولی AS0039 ناشی از آن است. به گفته تیم، چنین نسبت کربن-آهن، منیزیم، کلسیم و منیزیم، تیتانیوم، با یک انفجار بسیار نیرومند-یک ابرنواختر ، 10 برابر پر انرژی تر از یک ابرنواختر، سازگار است.
این تا حدی به این دلیل است که کلسیم و تیتانیوم عناصر آلفا انفجاری هستند که در طول انفجار ابرنواختر شکل می گیرند. در طول یک انفجار بسیار پر انرژی تر، میزان بیشتری از کلسیم و تیتانیوم دریافت می کنید. به گفته تیم، این می تواند عناصر فراوان در AS0039 را توضیح دهد.
برای پی بردن به چگونگی وقوع این فرایند، آنها شبیه سازی ها را اجرا کردند. بهترین حالت انفجار هایپرنووا یک ستاره پیشرو Pop III بود که تقریباً به 21 برابر جرم خورشید می رسد.
این بدان معناست که AS0039 نشان دهنده برخی از اولین شواهد مشاهده ای برای ابرنواخترهای صفر فلزی و یک فرصت دیدنی برای تلاش و درک اولین ستارگان در جهان است.
استفانی سالوادوری، ستاره شناس دانشگاه فلورانس می گوید: «این مطالعه نشان می دهد که تجزیه سنگواره های ستاره ای نه تنها به ما اجازه می دهد تا جرم اولین ستارگان را تعیین کنیم، بلکه اطلاعات مهمی در مورد انرژی اولین انفجارهای ابرنواختر نیز در اختیار ما قرار می دهد.»

های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید.