نجم عمره 13 مليار سنة مصنوع من عناصر Big Bang

اكتشف علماء الفلك ما يمكن أن يكون واحداً من أقدم نجوم الكون ، لذا فقد تم صنعه بالكامل تقريبًا من مواد من الانفجار العظيم.

إن اكتشاف هذا النجم الصغير الذي يبلغ عمره 13.5 مليار عام يعني وجود المزيد من النجوم ذات الكتلة المنخفضة جدًا والمحتوى المعدني المنخفض جدًا ، وربما حتى بعض النجوم الأولى في الكون.

النجم غير عادي لأنه على عكس النجوم الأخرى ذات المحتوى المعدني المنخفض للغاية ، فهو جزء من "القرص الرقيق" لـ Milky Way - وهو جزء من المجرة التي توجد بها شمسنا.

ولأن هذا النجم قديم جدًا ، يقول الباحثون إنه من المحتمل أن يكون حي المجرة الخاص بنا أكبر بثلاثة مليارات عام على الأقل مما كان يعتقد سابقًا.

1 في 10 مليون

يقول المؤلف الرئيسي كيفن شلاوفمان ، أستاذ مساعد في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة جونز هوبكنز: "ربما يكون هذا النجم واحدًا من بين كل 10 ملايين". "إنه يخبرنا بشيء مهم للغاية عن الأجيال الأولى من النجوم."

كانت أول نجوم الكون بعد الانفجار العظيم تتألف بالكامل من عناصر مثل الهيدروجين والهيليوم وكميات صغيرة من الليثيوم. ثم أنتجت تلك النجوم عناصر أثقل من الهليوم في قلوبهم وبذرت الكون معهم عندما انفجروا كأجانب.

يتكون الجيل القادم من النجوم من السحب من المواد التي تزينها تلك المعادن ، والتي تدمجها في تركيبها. زاد المحتوى المعدني ، أو المعدن ، للنجوم في الكون مع استمرار دورة ولادة النجوم والموت.

يبلغ حجم الاكتشاف الجديد 14٪ فقط من حجم الشمس وهو حامل الرقم القياسي الجديد للنجم مع أصغر مجموعة من العناصر الثقيلة. إنه يحتوي على نفس العنصر الثقيل الذي يكمله Mercury ، أصغر كوكب في نظامنا الشمسي. (الائتمان: كيفن شلوفمان / جونز هوبكنز)

يشير المعدن المنخفض للغاية للنجم المكتشف حديثًا إلى أنه في شجرة عائلة كونية ، يمكن أن يكون أقل قليلاً من جيل واحد من بيغ بانغ. في الواقع ، هو حامل الرقم القياسي الجديد للنجمة مع أصغر مجموعة من العناصر الثقيلة - يحتوي على نفس محتوى العناصر الثقيلة مثل كوكب عطارد. في المقابل ، شمسنا هي آلاف الأجيال أسفل هذا الخط ويحتوي على محتوى عنصر ثقيل يساوي 14 كوكبًا.

وجد علماء الفلك حوالي 30 نجمًا قديمًا من "الفقراء للغاية في المعادن" مع الكتلة التقريبية للشمس. ومع ذلك ، وجد النجم شلاوفمان وفريقه 14 في المائة فقط من كتلة الشمس.

رؤية النجوم

النجم جزء من نظام ثنائي النجم يدور حول نقطة مشتركة. وجد الفريق النجم "الثانوي" الصغير ، باهتًا بشكل غير مرئي تقريبًا بعد اكتشاف مجموعة أخرى من علماء الفلك النجم "الأساسي" الأكثر إشراقًا. هؤلاء الفلكيون حددوا أيضًا سلوكًا غير عادي في نظام النجوم الذي يعني وجود نجم نيوتروني أو ثقب أسود. وجد شلاوفمان وفريقه أن هذا غير صحيح ، لكنهم اكتشفوا عندهم رفيق النجمة المرئية الأصغر بكثير.

اتضح أن وجود النجم المصاحب الأصغر هو الاكتشاف الكبير. تمكن فريق شلاوفمان من استنتاج كتلته من خلال دراسة "تمايل" النجم الأساسي البسيط حيث كانت جاذبية النجم الصغير تدور حوله.

في الآونة الأخيرة ، في أواخر التسعينيات ، اعتقد الباحثون أن النجوم الضخمة فقط يمكن أن تتشكل في المراحل المبكرة من الكون - وأنه لا يمكن ملاحظتها أبدًا لأنها تحترق من خلال الوقود وتموت بهذه السرعة.

ولكن عندما أصبحت عمليات المحاكاة الفلكية أكثر تعقيدًا ، بدأوا في الإشارة إلى أنه في بعض المواقف ، لا يزال هناك نجم من هذه الفترة الزمنية ذات الكتلة المنخفضة جدًا ، حتى بعد أكثر من 13 مليار عام من الانفجار العظيم. على عكس النجوم الضخمة ، يمكن للنجوم منخفضة الكتلة أن تعيش لأوقات طويلة جدًا. النجوم القزمة الحمراء ، على سبيل المثال ، مع جزء بسيط من كتلة الشمس ، يعتقد أنها تعيش على تريليونات السنين.

إن اكتشاف هذا النجم الجديد الذي يفتقر إلى المعدن ، والذي يحمل اسم 2MASS J18082002–5104378 B ، يفتح إمكانية مراقبة النجوم الأكبر سناً.

يقول شلوفمان ، المنتسب أيضًا إلى معهد الهندسة المكثفة للبيانات والعلوم: "إذا كان استنتاجنا صحيحًا ، فيمكن للنجوم ذات الكتلة المنخفضة التي تحتوي على تركيبة حصرية أن تظهر نتائج الانفجار الكبير". "على الرغم من أننا لم نعثر على شيء مثل هذا في مجرتنا ، إلا أنه يمكن أن يوجد".

تظهر النتائج في مجلة الفيزياء الفلكية.

مؤلفون آخرون هم من مرصد كارنيجي في كاليفورنيا وجامعة موناش في أستراليا. استخدم الباحثون ملاحظات من تلسكوب ماجلان كلاي ومرصد لاس كامباناس ومرصد الجوزاء.

المصدر: جيل روزن من جامعة جونز هوبكنز

الدراسة الأصلية DOI: 10.3847 / 1538–4357 / aadd97

العثور على مزيد من الأخبار البحثية في Futurity.org