الحياة القصيرة المتفجرة للنجوم الاولى

النجوم الاولى في كوننا ربما عاشت حياة أشبه بحياة بعض المشاهير. حياة سريعة ومليئة بالاحداث التي انتهت بحدث كبير لامع. فقد كشفت بقايا أحد النجوم عن حقائق جديدة تتعلق بنوع من النجوم الأولى اختفى منذ زمن بعيد.

كانت هذه النجوم التي تعرف أحيانا بنجوم "Population III" هي من أول النجوم التي تشكلت في الفترة المبكرة من عمر الكون. قامت هذه النجوم بتشكيل العناصر الأولى الأثقل من الهيدروجين والهليوم - اللذين تكونا خلال الانفجار العظيم. بعد ذلك، انفجرت هذه النجوم كسوبرنوفا، مما أدى إلى انتشار تلك العناصر حول النجوم، لتصبح بعد ذلك من مكونات الأجيال التالية من النجوم.

لكن التفاصيل تعتمد على كتلة هذه النجوم الأولى. تقترح النماذج الحاسوبية أنها ربما تمتعت بكتلة تبلغ 100 ضعف كتلة شمسنا، ما يعني أنها ماتت بسرعة كبيرة جداً وغير كافية لتشكيل أي عناصر أثقل من الحديد. لكن كتلتها ربما كانت أيضا تصل فقط إلى 10 أضعاف كتلة الشمس وبالتالي عاشت لفترة أطول. مع عدم وجود نجوم من Population III في أيامنا هذه، من الصعب جداً معرفة كيف كانت تبدوا.

أما الان فلدينا دلائل أولية من تجم يُعرف بـ SDSS J0018-0939يبدو أنه قد تشكل من الغبار الناتج عن انفجار نجم بدائي. قام فريق يقوده Wako Aoki من المرصد الوطني لعلم الفلك في طوكيو، بتحليل العناصر المختلفة الموجودة في الغلاف الخارجي للنجم بحثاً عن دلائل عن نمط حياة وموت نجوم Population III الغامضة.

يقول Volker Bromm، من جامعة تكساس في أوستن، " يشبه الأمر قليلاً بصمة الـ DNA. تُجيب هذه الدراسة على السؤال العام المتعلق بكيفية انتهاء عصور الظلام الكونية".

البقايا النجمية التي تم اكتشافها بواسطة تلسكوب سوبارو التابع لـ NAO في هاواي تبدو وكأنها تحتوي على كمية كبيرة من الحديد، لكن المعادن الأثقل مثل السترونتيوم والباريوم كانت موجودة بنسب أقل بكثير. يحتوي هذا النجم أيضاً على عناصر ذات أعداد ذرية زوجية أكثر من احتوائه على تلك التي تمتلك أعداداً فردية. توضح كل من هاتين المميزتين أن نجوم Population III كانت تمتلك اعماراً قصيرة، إذ أن تشكيل العناصر ذات الأعداد الذرية الفردية يستلزم حياة أطول.

كل ذلك يعني أنه من الممكن أن نجوم Population III كانت أكبر مما اعتقدناه -أكبر كتلة من الشمس بمئات المرات. امتلك النجم الأم للنجم SDSS J0018-0939 كتلة تصل إلى 140 ضعف كتلة الشمس.

الحجم الهائل لهذا النجم يعني أن النجم ربما أنهى حياته في انفجار نووي حراري أطلق مقداراً من الطاقة أكبر بحوالي 10 إلى 100 ضعف ذلك الناتج عن انفجارات السوبرنوفا التي نشاهدها اليوم. يعتقد Bromm أن هذه الانفجارات ربما كانت لامعة بشكلٍ كافٍ بحيث أن إشعاعها سيكون مرئياً من قبل تلسكوب جيمس ويب الفضائي -الذي من المقرر إطلاقه في العام 2018.

ووفقاً لـ John Wise، من معهد جورجيا للتكنولوجيا في أطلنطا، فليس من المؤكد بشكل تام أن هذا النجم قد تشكل من بقايا انفجار سوبرنوفا واحد فقط بل قد يحوي بقايا من عدة انفجارات سوبرنوفا مختلفة. يقول جون وايز "إنه ليس دليلاً قاطعاً تماماً. من المثير جداً أنه مختلف عن أي نوع من النجوم الأخرى الفقيرة بالمعادن والتي اكتشفناها في مجرة درب التبانة".

المصدر: هنا-

حقوق الصورة: National Astronomical Observatory of Japan