کشف هیجان‌انگیز قدیمی‌ترین ستاره کیهان؛ ستاره ۱۳ میلیارد ساله در کهکشان همسایه پیدا شد

راز بقا: دانشمندان یکی از قدیمی‌ترین ستاره‌های شناخته شده خارج از کهکشان راه شیری را شناسایی کرده اند. این کشف که در ماه مارس در مجله «نیچر آسترونومی» منتشر شد، بقایای روز‌های اولیه کیهان در ابر ماژلانی بزرگ (کهکشان اقماری کهکشان راه شیری) را نشان می‌دهد و شرایطی از دوران حتی قبل از وجود خورشید را آشکار کرده است. 

به گزارش راز بقا؛ اولین ستارگانی که پس از بیگ بنگ متولد شدند میلیارد‌ها سال پیش زندگی کردند و مردند، بنابراین هیچ ستاره‌ای برای بیان داستان جهان اولیه باقی نمانده است. اما ردپایی از این اجداد ستاره‌ای در نسل دوم ستارگانی که شکل گرفته اند و هنوز هم باقی مانده اند، حفظ شده است.

«آنیرود چیتی» نویسنده ارشد این مطالعه، اخترفیزیکدان دانشگاه شیکاگو می‌گوید: لایه‌های بیرونی این ستارگان باستانی «ترکیب شیمیایی ابر گازی دوران تولد خود را حفظ می‌کند» و بنابراین ترکیب اولین نسل ستارگان را که آن ابر‌ها را با مواد شیمیایی جدید کاشتند آشکار می‌کند. وی در ادامه می‌گوید ترکیب این ستارگان دریچه‌ای به تولید اولیه عناصر دورانی که ستاره‌ها میلیارد‌ها سال پیش شکل گرفتند را ارائه می‌دهد.

شکار بقایای ستاره‌ای

اولین ستارگان میلیارد‌ها سال پیش، بلافاصله پس از انفجار بزرگ، شعله ور شدند. آن‌ها غول‌هایی بودند که از تنها عناصری که در آن زمان به وفور وجود داشتند ساخته شده بودند: حدود سه چهارم هیدروژن و یک چهارم هلیوم. آن غول‌ها از طریق سوخت هسته‌ای خود سوزانده شدند و لایه‌های بیرونی خود را ریختند و سپس به‌عنوان ابرنواختر منفجر شدند و اطراف و همسایگی ستاره‌ای خود را با عناصر جدید و سنگین‌تری که در هسته‌هایشان ایجاد شده بود، آلوده کردند.

هیچ یک از ستارگان نسل اول تا کنون مشاهده نشده اند، اما ستاره شناسان برخی از ستاره‌های باستانی نسل دوم را در کهکشان ما مشاهده کرده اند. این فسیل‌ها بسیار نادر هستند. کمتر از ۱ در ۱۰۰۰۰۰ ستاره در کهکشان ما متعلق به نسل دوم است. چیتی در سخنانی گفت: «این شبیه پیدا کردن سوژن در انبار کاه است».

از این آثار، ستاره شناسان چیز‌های زیادی در مورد شرایط اولیه در کهکشان راه شیری آموخته اند. اکنون آن‌ها می‌خواهند بفهمند که کهکشان راه شیری عادی و مانند کهکشان‌های دیگر است یا اینکه نه تفاوت‌های زیادی با ان‌ها دارد. 

برای پاسخ به این سوال، نویسندگان مطالعه مناظر خود را به یکی از نزدیکترین همسایگان کهکشانی ما، یعنی «ابر ماژلانی بزرگ» معطوف کردند. این کهکشان که با چشم غیر مسلح از نیمکره جنوبی قابل مشاهده است، کوچکتر از کهکشان راه شیری است و قرار است حدود ۲.۴ میلیارد سال دیگر با آن ادغام شود.

چیتی گفت: «ابر ماژلانی بزرگ» قابل توجه است، زیرا تقریباً یک کهکشان بزرگ و مستقل است» و اخیراً در کشش کهکشان راه شیری گرفتار شده است.

تیم تحقیقاتی بر اساس داده‌های جمع آوری شده توسط تلسکوپ فضایی گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا به دنبال ستاره‌های قدیمی در ابر ماژلانی بودند. آن‌ها با استفاده از تلسکوپ ۶.۵ متری ماژلان در شیلی ۱۰ ستاره را با حدود ۱۰۰ برابر آهن کمتر از سایر ستارگان ابر ماژلانی بزرگ شناسایی کردند، به این معنی که آن‌ها بسیار باستانی بودند.

یکی از این ستارگان برجسته‌تر بود. این ستاره که با نام LMC - ۱۱۹ شناخته می‌شود، آلودگی کیهانی کمتری از ستارگان شناخته شده در خارج از کهکشان ما داشت.. این نشان می‌دهد که این ستاره از گازی غنی شده توسط تنها یک ابرنواختر تشکیل شده و نشانه قابل اتکایی است مبنی بر اینکه LMC – ۱۱۹ یک ستاره نسل دوم و بسیار باستانی است.

چیتی گفت: «من می‌توانم بگویم که LMC – ۱۱۹ حداقل ۱۳ میلیارد سال سن دارد. (برای مقایسه، سن خود کیهان ۱۳.۸ میلیارد سال تخمین زده می‌شود.)

امروزه، خود ابر ماژلانی بزرگ حدود ۱۶۰۰۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد، اما نویسندگان تخمین زدند که در زمان شکل گیری اولین ستاره‌های آن، حدود ۶ میلیون سال نوری از ما فاصله داشت. آن‌ها در این تحقیق گفتند: «این بدان معناست که ستارگان باستانی LMC یا همان ابر ماژلانی بزرگ حرف‌های زیادی درباره شرایط اولیه و نوزادی کشهکشان دیگر برای گفتن به اخترشناسان در چنته دارند». 

جالب اینجاست که LMC – ۱۱۹ کربن بسیار کمتری نسبت به ستاره‌های باستانی در کهکشان ما دارد. این به تفاوتی در نحوه تشکیل عناصر سنگین‌تر در این دو کهکشان اشاره می‌کند که قبلا ناشناخته بود و نشان می‌دهد که محیط در کهکشان جوان ما احتمالاً با محیط ابر ماژلانی بزرگ متفاوت است.

چیتی معتقد است تعداد بیشتری از این نوع باستان‌شناسی کیهانی وجود دارد و یافتن آن‌ها بسیار هیجان‌انگیز است و می‌گوید: «بسیار هیجان‌انگیز است که باستان‌شناسی ستاره‌ای ابر ماژلانی بزرگ را باز کنیم و بتوانیم با چنین جزئیاتی ترسیم کنیم که چگونه اولین ستاره‌ها جهان را از نظر شیمیایی در مناطق مختلف غنی کردند».