وجد تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) أول دليل على أن ملايين النجوم فائقة الكتلة ، التي تزيد كتلتها عن 10 آلاف ضعف كتلة الشمس ، قد تكون كامنة في فجر الكون.
وُلدت هذه النجوم بعد 440 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم ، ويمكنها تسليط الضوء على كيف تم زرع كوننا لأول مرة بالعناصر الثقيلة. ونشر الباحثون ، الذين أطلقوا على النجوم العملاقة اسم "وحوش السماء" ، نتائجهم في 5 مايو في المجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
وقالت مؤلفة الدراسة الرئيسية كورين شاربونيل ، أستاذة علم الفلك في جامعة جنيف في سويسرا: "اليوم ، بفضل البيانات التي جمعها تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، نعتقد أننا وجدنا الدليل الأول لوجود هذه النجوم غير العادية".
وجد الباحثون التوقيعات الكيميائية للنجوم العملاقة داخل العناقيد الكروية - مجموعات من عشرات الآلاف إلى الملايين من النجوم المكدسة بإحكام ، وكثير منها من بين الأقدم التي تشكلت على الإطلاق في كوننا. تنتشر حوالي 180 مجموعة كروية في مجرتنا درب التبانة ، ولأنها قديمة جدًا ، فإنها توفر للفلكيين نوافذ عبر الزمن في السنوات الأولى لكوننا.
في ظروف غامضة ، تمتلك بعض النجوم في هذه المجموعات نسبًا مختلفة تمامًا من العناصر (الأكسجين والنيتروجين والصوديوم والألمنيوم) ، على الرغم من أنها تشكلت في نفس الوقت تقريبًا ومن نفس سحب الغاز والغبار قبل 13,4 مليار سنة.
يعتقد علماء الفلك أن مثل هذه المجموعة المتنوعة من العناصر يمكن تفسيرها من خلال وجود النجوم فائقة الكتلة - عمالقة كونية ولدت في ظروف أكثر كثافة في الكون المبكر ، والتي أحرقت وقودها في درجات حرارة أعلى بكثير ، وتشكل عناصر أثقل "تلوث" لاحقًا بالنجوم الصغيرة الصغيرة. (والتي تتكون عادة من عناصر أخف بكثير).
لكن العثور على هذه النجوم لم يكن سهلاً. العمالقة النارية ، التي يبلغ حجمها من 5 إلى 000 مرة حجم شمسنا ، احترقت عند درجة حرارة 10 مليون درجة فهرنهايت (000 مليون درجة مئوية). نظرًا لأن النجوم الأكبر والأكثر إشراقًا والأكثر سخونة تموت بأسرع ما يمكن ، فقد واجهت هذه الوحوش الكونية زوالها منذ فترة طويلة في انفجارات قوية للغاية تسمى hypernovae.
"العناقيد الكروية عمرها 10 إلى 13 مليار سنة ، بينما المستعرات الأعظمية لها عمر أقصاه مليوني سنة. لذلك ، اختفت في وقت مبكر جدًا من تلك المجموعات التي يمكن ملاحظتها الآن. وقال الباحث المشارك في البحث مارك جايلز ، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة برشلونة ، في بيان إن الآثار غير المباشرة فقط هي المتبقية.
لاكتشاف البقايا الكيميائية المتناثرة للوحوش القديمة ، وجه الباحثون كاميرا الأشعة تحت الحمراء الخاصة بـ JWST إلى المجرة GN-z11 ، وهي واحدة من أقدم وأبعد المجرات التي تم اكتشافها على الإطلاق ، وتقع على بعد 13,3 مليار سنة ضوئية من الأرض. تمتص المواد الكيميائية المختلفة وتنبعث منها الضوء بترددات مختلفة ، لذلك عن طريق تحطيم الضوء القادم من المجموعات الكروية المختلفة الموجودة في GN-z11 ، وجد علماء الفلك أن نجومها ليست فقط معبأة بإحكام ، ولكن أيضًا 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 حول وحوش السماء ، سيقوم الباحثون بدراسة المزيد من العناقيد الكروية في المزيد من المجرات لمعرفة ما إذا كان اكتشافهم يجب أن يكون في مكان آخر.
اقرأ أيضا: