بعدی- اولین ستاره در جهان چیست؟ اولین ستاره در کیهان چه زمانی شکل گرفت؟ اینها سوالات اساسی در مورد جهان ما هستند که به نظر می رسد ما قادر به پاسخگویی به آنها نیستیم. اما یک دستاورد علمی جدید می خواهد این راز بزرگ هستی را فاش کند و شواهدی از اولین ستاره در جهان به ما بدهد.
به گزارش فرارو به نقل از رهنمات، دانشمندان می گویند اولین ستارگان ممکن است زمانی پدیدار شوند که کیهان تنها 100 میلیون سال سن داشته است یا کمتر از 1 درصد از سن کنونی آن. اکنون، یک تیم بین‌المللی از محققان ژاپنی، استرالیایی و ایالات متحده، با تجزیه و تحلیل نور پدید آمده از ابرهای اطراف یک اختروش دوردست، گروه خاصی از عناصر سنگین را در آن شناسایی کرده‌اند که تنها از یک منبع منفرد می‌آیند. ابرنواختر عظیم یک پیش ستاره.
تمام ستارگانی که در آسمان می بینیم بسته به سنشان به دو گروه نسل اول و نسل دوم تقسیم می شوند. ستاره‌های نسل اول جوان‌تر هستند و عناصر سنگین‌تری دارند، در حالی که ستارگان نسل دوم پیرتر هستند و عناصر سنگین کمتری دارند. ستارگان اولیه که اساساً ستارگان نسل دوم هستند، حتی با بهترین فناوری امروزی برای رصد بسیار دور هستند. در واقع، در حال حاضر ما فقط می‌توانیم به شکلی تئوری‌سازی کنیم.
دانشمندان بر این باورند که اولین ستارگان بسیار داغ، درخشان و پرجرم بوده و شاید صدها برابر جرم خورشید ما باشد. با این حال، ستارگان اولیه از عناصر سبکتر از لیتیوم تشکیل شده بودند، زیرا در آن زمان، تنها مواد موجود در جهان هیدروژن، هلیوم و کمی لیتیوم بودند که در گازهای اولیه باقی مانده از انفجار بزرگ یافت می شدند. به همین دلیل است که دانشمندان آنها را ستارگان نسل سوم نامیدند.
این احتمال وجود دارد که این ستارگان اولیه با کنار گذاشتن یک جفت ابرنواختر ناپایدار به زندگی خود پایان دهند، با توجه به اینکه چنین ابرنواخترهایی فقط از نظر تئوری در چنین ستارگان عظیمی امکان پذیر هستند.
بر خلاف دیگر ابرنواخترها، این نوع هیچ بقایای ستاره ای مانند ستاره نوترونی یا سیاه چاله باقی نمی گذارد و تنها ابر در حال انبساط از انفجار بزرگ است.
این انفجار ممکن است فضای بین‌ستاره‌ای باستانی را با عناصر سنگینی که برای تشکیل جهان‌های صخره‌ای مانند جهان ما لازم است هموار کرده باشد و زندگی آن‌طور که می‌دانیم ممکن شود.
با این حال، برای اخترشناسان روی زمین که اکنون امیدوارند ستارگان نسل سوم را شناسایی کنند، نور ناشی از آن انفجارهای بزرگ باستانی در دوردست محو شده بود و تنها یک ابر پراکنده حاوی ترکیب پیچیده ای از عناصر باقی می ماند.
با استفاده از این مقدمه، دانشمندان به جستجوی نشانه‌هایی از این ابرهای باستانی می‌پردازند تا زمانی که شواهدی از اولین ستارگان در جهان پیدا کنند. برای این منظور، تیم تحقیقاتی بین‌المللی یکی از دوردست‌ترین اختروش‌های شناخته شده در کیهان را با استفاده از طیف‌سنج مادون قرمز نزدیک مورد مطالعه قرار دادند.
محققان خاطرنشان می کنند که نور این اختروش قبل از رسیدن به زمین به مدت 13.1 میلیارد سال در فضا سفر کرده است، به این معنی که ما اختروش را همانطور که در زمانی که کیهان تنها 700 میلیون سال سن داشت می بینیم.
طیف‌سنج ابزاری است که نور ورودی را، در این مورد از یک جرم آسمانی، به طول موج‌های اجزای آن می‌گیرد و تقسیم می‌کند. این می تواند موارد موجود در یک شی از راه دور را شناسایی کند. نویسندگان خاطرنشان می کنند که روشنایی خطوط در طیف های نجومی می تواند به عوامل دیگری غیر از فراوانی یک عنصر بستگی داشته باشد، که ممکن است تلاش برای شناسایی عناصر خاص را پیچیده کند.
با این حال، دو تن از نویسندگان این مطالعه – اخترشناسان یوزورو یوشی و هیروآکی سامشیما، هر دو از دانشگاه توکیو – ترفندی برای حل این مشکل ایجاد کرده‌اند. روش آنها، که شامل استفاده از شدت طول موج برای تخمین انتشار عناصر است، به تیم تحقیقاتی اجازه داد تا ترکیب ابرهای اطراف اختروش را تجزیه و تحلیل کنند.
تجزیه و تحلیل نسبت غیرعادی منیزیم به آهن را در ابرها نشان داد که آهن آن 10 برابر بیشتر از منیزیم خورشید است. به گفته محققان، این شواهدی بود که نشان می داد این مواد از انفجار فاجعه بار یک ستاره اولیه به دست آمده است.
یوزورو یوشی، ستاره شناس دانشگاه توکیو، می گوید: «برای من واضح بود که نامزد ابرنواختری برای این کار، یک جفت ابرنواختر ناپایدار از یک ستاره نسل سوم است که در آن کل ستاره بدون باقی ماندن هیچ گونه بقایایی منفجر شد.
این علما می گویند؛ ما اکنون اولین شواهد از اولین ستارگان جهان را با اطمینان زیادی شناسایی کرده ایم. آنها پیشنهاد می کنند که این دستاورد می تواند پیش درآمدی برای یافتن سرنخ های دیگر از مکان های دیگر، از جمله کهکشان خودمان باشد. نتایج این تحقیق در مجله Astrophysical منتشر شده است.
