العثور على بعض أقدم النجوم في الكون وهي تدور حول درب التبانة
مصر:إيهاب محمد زايد
اذكر درب التبانة وسيتخيل معظم الناس مجرة حلزونية كبيرة عمرها مليارات السنين. ويعتقد أنها مجرة تشكلت بعد مليارات السنين من الانفجار الكبير. كشفت الدراسات التي أجراها علماء الفلك أن هناك أصداء لزمن سابق حولنا.
اكتشف فريق من علماء الفلك من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ثلاثة نجوم قديمة تدور حول هالة درب التبانة. ويعتقد الفريق أن هذه النجوم تشكلت عندما كان عمر الكون حوالي مليار سنة، وأنها كانت ذات يوم جزءًا من مجرة أصغر استهلكتها درب التبانة.
مجرة درب التبانة هي مجرتنا الأم التي تضم نظامنا الشمسي بأكمله وما يقدر بنحو 400 مليار نجم آخر. تبلغ مساحتها 100000 سنة ضوئية من جانب إلى آخر وهي موطن لكل شيء آخر يمكننا رؤيته في السماء بأعيننا المجردة.
درب التبانة
اكتشف علماء الفلك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ثلاثة من أقدم النجوم في الكون، وهم يعيشون في جوارنا المجري. تقع النجوم في “هالة” درب التبانة – سحابة النجوم التي تحيط بقرص المجرة الرئيسي – ويبدو أنها تشكلت منذ ما بين 12 إلى 13 مليار سنة، عندما كانت المجرات الأولى تتشكل. (سيرج برونييه/ناسا)
في ليلة مظلمة صافية يمكننا أن نرى الضوء المدمج من جميع النجوم في المجرة يشكل شريطا رائعا من الضوء الضبابي المقوس عبر السماء من الأفق إلى الأفق. إذا تمكنت من رؤية المجرة من الخارج، فإن شكلها العريض سيشبه بيضتين مقليتين ملتصقتين من الخلف إلى الخلف.
تعودنا قصة الاكتشاف إلى عام 2022 خلال دورة جديدة لعلم الآثار النجمية الرصدية في MIoT عندما كان الطلاب يتعلمون كيف يمكنهم تحليل النجوم القديمة.
ثم قاموا بتطبيقها على النجوم التي لم يتم تحليلها بعد. لقد عملوا باستخدام بيانات من تلسكوب ماجلان كلاي البالغ قطره 6.5 متر في مرصد لاس كامباناس، وكانوا يبحثون عن النجوم التي تشكلت بعد وقت قصير من الانفجار الكبير.
في هذا الوقت من تطور الكون، كان هناك في الغالب الهيدروجين والهيليوم مع كميات ضئيلة من السترونتيوم والباريوم. ولذلك قام الفريق بالبحث عن النجوم ذات الأطياف التي تشير إلى هذه العناصر.
التصنيع الدقيق هو جوهر تلسكوب ماجلان العملاق. يجب أن يكون سطح كل مرآة مصقولًا بحيث لا يتجاوز جزءًا من الطول الموجي للضوء. (منظمة تلسكوب ماجلان العملاق)
لقد ركزوا على ثلاثة نجوم فقط تمت ملاحظتها في عامي 2013 و2014 ولكن لم يتم تحليلها مسبقًا، لذا كانت دراسة رائعة للطلاب.
عند الانتهاء من تحليلهم (الذي استغرق عدة مئات من الساعات على الكمبيوتر)، حدد الفريق أن النجوم تحتوي على مستويات منخفضة جدًا من السترونتيوم والباريوم كما كان متوقعًا لو كانت نجومًا قديمة.
وتشير التقديرات إلى أن النجوم التي درسوها تشكلت قبل ما بين 12 و13 مليار سنة. ما لم يكن واضحا هو أصل النجوم. كيف وصلوا إلى مجرة درب التبانة بالنظر إلى أنها كانت جديدة وحديثة نسبيًا.
وقرر الفريق تحليل الخصائص المدارية للنجوم لمعرفة كيفية تحركها. وكانت النجوم كلها في مواقع مختلفة من خلال هالة درب التبانة، ويعتقد أنها تبعد حوالي 30 ألف سنة ضوئية عن الأرض.
وبمقارنة الحركة مع البيانات الواردة من القمر الصناعي Gaia الفلكي، اكتشفوا أن النجوم كانت تسير في الاتجاه المعاكس لغالبية النجوم الأخرى في درب التبانة. نحن نطلق على هذه الحركة التراجعية، وهي تشير إلى أن النجوم جاءت من مكان آخر، ولم تتشكل مع درب التبانة.
تعطي التوقيعات الكيميائية للنجوم إلى جانب حركتها مصداقية قوية لاحتمال أن هذه النجوم القديمة ليست موطنًا لمجرة درب التبانة.
والآن بعد أن طوروا أسلوبهم في التعرف على النجوم القديمة، يحرص الطلاب على توسيع نطاق بحثهم لمعرفة ما إذا كان من الممكن تحديد موقع أي نجوم أخرى.
ولكن مع وجود 400 مليار نجم في مجرة درب التبانة، لا بد من إيجاد طريقة أكثر كفاءة قليلاً.
تم نشر هذه المقالة في الأصل بواسطة الكون اليوم.
