«على حافة ما كنا نعتقد أنه ممكن»: علماء الفلك يكتشفون نجمًا نادرًا للغاية من الكون القديم
«على حافة ما كنا نعتقد أنه ممكن»: علماء الفلك يكتشفون نجمًا نادرًا للغاية من الكون القديم
اتخذ العلماء دور "علماء الآثار الكونية" لاكتشاف نجم نادر من الجيل الثاني يفتقر إلى الحديد، وهو بمثابة سجل أحفوري للتطور الكيميائي للكون. وكما أن اكتشاف القطع الأثرية هنا على الأرض يعلمنا عن أجيال بشرية مفقودة، فإن هذه الملاحظة تقدم دليلاً قاطعاً على كيفية موت الجيل الأول من النجوم لإثراء النجوم اللاحقة كيميائياً.
تم اكتشاف نجم من الجيل الثاني، أو ما يُعرف بـ POP II، في المجرة القزمة Pictor II، الواقعة على بُعد حوالي 150,000 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة الرسام، باستخدام كاميرا الطاقة المظلمة (DECam) المثبتة على تلسكوب فيكتور إم. بلانكو ذي الأربعة أمتار. يحمل هذا النجم اسم PicII-503، ويحتوي على 1/40,000 فقط من الحديد الموجود في الشمس، التي تُصنف كنجم من الجيل الثالث، أو (بشكل مُربك نوعًا ما) POP I. إن حقيقة أن PicII-503 يمتلك أدنى تركيز للحديد تم رصده على الإطلاق خارج مجرة درب التبانة تجعله أحد أقدم النجوم التي تم اكتشافها على الإطلاق.
وجاء في بيان.
نوع من السحر
وُلدت النجوم الأولى في الكون، أو نجوم الجيل الثالث (POP III)، عندما لم تتجاوز وفرة العناصر الكيميائية في الكون الهيدروجين والهيليوم وقليلًا من العناصر الأثقل، والتي يُطلق عليها علماء الفلك مجتمعةً اسم "المعادن". هذا يعني أن نجوم الجيل الثالث كانت تهيمن عليها أيضًا نسبة الهيدروجين مع كمية قليلة جدًا من الهيليوم والمعادن. وقد شكّلت هذه النجوم الكربون والحديد لأول مرة في نواتها، وهي مواد انتشرت في الوسط بين النجوم عندما انفجرت هذه النجوم في نهاية حياتها.
بردت السحب بين النجومية من الغاز والغبار الغنية بهذه المعادن وانهارت في نهاية المطاف لتُولد الجيل الثاني من النجوم، وهي نجوم أغنى بالمعادن بفضل تبرع أسلافها بالعناصر الثقيلة. وهذا ما يجعل POP II أشبه بكبسولات زمنية، تُسجل مرحلة مهمة في الإثراء الكيميائي للكون.
قال أنيرود تشيتي، قائد الفريق من جامعة ستانفورد، في بيان: "كان اكتشاف نجم يحفظ المعادن الثقيلة من النجوم الأولى بشكل قاطع بمثابة اكتشاف غير مسبوق، نظراً لندرة هذه الأجرام". وأضاف: "بفضل أدنى نسبة وفرة للحديد تم رصدها على الإطلاق في أي مجرة قزمة خافتة للغاية، يوفر لنا PicII-503 نافذة غير مسبوقة على عملية إنتاج العناصر الأولية داخل نظام بدائي".
يُعدّ النجم PicII-503 أول مثال مؤكد لنجم من نوع POP II يُكتشف في مجرة قزمة خافتة، وقد سُلّط الضوء عليه كنجم فقير للغاية بالمعادن في البيانات التي جمعها مسح MAGIC (رسم خريطة المجرة القديمة في CaHK) التابع لكاميرا DECam. وقد طُوّر هذا الجهد الرصدي الذي استمر 54 ليلة بهدف تحديد أقدم النجوم وأكثرها بدائية من الناحية الكيميائية في مجرة درب التبانة ومجراتها القزمة.
وقال تشيتي: "بدون البيانات من MAGIC، كان من المستحيل عزل هذا النجم من بين مئات النجوم الأخرى في محيط مجرة Pictor II القزمة الخافتة للغاية".
قام تشيتي وزملاؤه بدمج بيانات مرصد MAGIC مع رصدات من التلسكوب الكبير جدًا (VLT) في منطقة صحراء أتاكاما شمال تشيلي، وتلسكوب بادي ماجلان، لاكتشاف انخفاض وفرة الحديد والكالسيوم في مجرة PicII-503، وهو أدنى مستوى تم رصده خارج مجرتنا. وكشف هذا بدوره أن PicII-503 هي أول مجرة قزمة تسجل إثراءً كيميائيًا.
علم الفلك الطبيعي.
