يعثر تلسكوب جيمس ويب على دليل على وجود نجوم “وحش سماوي” بحجم 10000 شمس كامنة في فجر التاريخ
اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) أول دليل على أن ملايين النجوم فائقة الكتلة التي تصل كتلتها إلى 10000 ضعف كتلة الشمس قد تكون مختبئة في فجر الكون.
ولد بعد 440 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم، يمكن للنجوم أن تلقي الضوء على كيفية زرع كوننا لأول مرة بالعناصر الثقيلة. نشر الباحثون ، الذين أطلقوا على النجوم العملاقة اسم “الوحوش السماوية” ، النتائج التي توصلوا إليها في 5 مايو في المجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
“اليوم ، بفضل البيانات التي جمعها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، نعتقد أننا وجدنا الدليل الأول لوجود هذه النجوم غير العادية ، “مؤلف الدراسة الرئيسي كورين شاربونيل، أستاذ علم الفلك بجامعة جنيف في سويسرا ، قال في بيان.
متعلق ب: توصلت دراسة جديدة إلى أن الكون المبكر كان مكتظًا بنجوم حجمها عشرة آلاف ضعف حجم شمسنا
وجد الباحثون آثارًا كيميائية للنجوم العملاقة داخل العناقيد الكروية – مجموعات من عشرات الآلاف إلى الملايين من النجوم المكدسة بإحكام ، وكثير منها من أقدم النجوم التي تشكلت على الإطلاق في الكون. ما يقرب من 180 مجموعة كروية تنتشر لدينا درب التبانة المجرة ، ولأنها قديمة جدًا ، فإنها تخدم علماء الفلك كنوافذ عبر الزمن في السنوات الأولى لكوننا.
بشكل غامض ، تمتلك بعض النجوم في هذه المجموعات نسبًا مختلفة تمامًا من العناصر (الأكسجين والنيتروجين والصوديوم والألمنيوم) على الرغم من تشكلها في نفس الوقت تقريبًا ومن نفس سحب الغاز والغبار قبل 13.4 مليار سنة.
يعتقد علماء الفلك أن هذا التنوع العنصري يمكن تفسيره من خلال وجود النجوم فائقة الكتلة – عمالقة كونية وُلدت في ظروف أكثر كثافة في الكون المبكر والتي أحرقت وقودها في درجات حرارة أعلى بكثير ، مما أدى إلى إنتاج عناصر أثقل “تلوث” لاحقًا النجوم الصغيرة الصغيرة (والتي تتكون عادةً من عناصر أخف بكثير).
لكن ثبت أن العثور على هذه النجوم صعب. في أي مكان يتراوح حجمه بين 5000 إلى 10000 ضعف حجم شمسنا ، احترق العمالقة الناريون في درجات حرارة تبلغ 135 مليون درجة فهرنهايت (75 مليون درجة مئوية). مع موت النجوم الأكبر والأكثر إشراقًا وسخونة بشكل أسرع ، واجهت هذه الوحوش الكونية زوالها منذ فترة طويلة في انفجارات شديدة العنف تسمى hypernovas.
“العناقيد الكروية يتراوح عمرها بين 10 و 13 مليار سنة ، بينما يبلغ الحد الأقصى لعمر النجوم مليوني سنة. لذلك اختفت في وقت مبكر جدًا من العناقيد التي يمكن ملاحظتها حاليًا. ولم يتبق سوى آثار غير مباشرة” ، كما يقول المؤلف المشارك مارك جيليسوقال أستاذ الفيزياء الفلكية بجامعة برشلونة في البيان.
لاكتشاف البقايا الكيميائية المتناثرة للوحوش القديمة ، قام الباحثون بتدريب كاميرا الأشعة تحت الحمراء الخاصة بـ JWST على المجرة GN-z11 ، والتي تعد واحدة من أقدم المجرات التي تم اكتشافها على الإطلاق ، والتي تقع على بعد 13.3 مليار سنة ضوئية من الأرض. تمتص المواد الكيميائية المختلفة وتنبعث منها الضوء بترددات مختلفة ، لذلك من خلال تحطيم الضوء القادم من مجموعات كروية مختلفة موجودة عبر GN-z11 ، اكتشف علماء الفلك أن نجومها لم تكن محشوة بإحكام فحسب ، بل كانت محاطة بمستويات عالية من النيتروجين.
قال شاربونيل: “لا يمكن تفسير الوجود القوي للنيتروجين إلا من خلال احتراق الهيدروجين في درجات حرارة عالية للغاية ، والتي لا يمكن أن يصل إليها سوى قلب النجوم فائقة الكتلة”.
بعد العثور على القرائن الأولى للوحوش السماوية ، سينظر الباحثون عبر المزيد من العناقيد الكروية في المزيد من المجرات لمعرفة ما إذا كان اكتشافهم موجودًا في مكان آخر.
