نخستین ستارگان گیتی ممکن است همچنان وجود داشته باشند

به گزارش دیتاسنتر من و به نقل از دویچه وله، گیتی ما میلیاردها سال پیش، صحنه آشوبناکی از تولد و مرگ ستارگان بود. هنوز هیچکس نمی‌داند که کیهان دقیقا چگونه از حالتی ساده که فقط از ابرهای پراکنده هیدروژن و هلیوم تشکیل شده بود به شکل پیچیده امروزی در آمده است.

در گیتی اولیه، ستارگانی که گاهی هزار برابر خورشید جرم داشتند، به دلیل جرم عظیم خود بسیار داغ‌تر و سریع‌تر می‌سوختند و با انفجار ابرنواختری به پایان عمر خود می‌رسیدند.

لوک کلر، اخترفیزیکدان کالج آمریکایی ایتاکا، با اشاره به این که در میان نخستین ستارگان، احتمالا ستارگان کوچکتری نیز وجود داشتند، می‌نویسد که نخستین ابرهای گازی ستاره‌ساز گیتی، نسبتا گرم بودند.

این دمای نسبتا بالا در مقیاس کیهانی، باعث می‌شد ابرهای گازی پایدارتر باشند. اما ستارگان کوچک تنها می‌توانستند در ابرهای سردتر شکل بگیرند، که البته در آن زمان وجود نداشتند.

گیتی پس از پیدایش در حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش، به‌طرز باورنکردنی داغ و چگال بود ولی چند ثانیه پس از آن، سرد شد تا نخستین عناصر، یعنی همان هیدروژن و هلیوم، البته کاملا یونیزه شده، شکل بگیرند.

از آن به بعد در حدود ۳۸۰ هزار سال دیگر طول کشید تا این که دمای گیتی نخستین، به اندازه‌ای کاهش پیدا کند که اتم‌های خنثی با الکترون‌های آزاد ترکیب شوند و مسیر نخستین واکنش‌های شیمیایی هموار شود.

دانشمندان می‌گویند، نخستین مولکولی که از این طریق شکل گرفت یون هلیوم هیدرید (+HeH) بود که از ترکیب یک اتم خنثای هلیوم با یک اتم یونیزه‌شده هیدروژن پدید آمد.

به گفته محققان، پیدایش هلیوم هیدرید، سرآغاز واکنشی زنجیره‌ای بود که در ادامه به شکل‌گیری مولکول هیدروژن (H2) منجر شد که در حال حاضر رایج‌ترین مولکول در عالم است.

کیهان‌شناسان می‌گویند که مولکول هلیوم هیدرید در جریان فرایندی که احتمالا چند صد میلیون سال طول کشیده است، به سرد شدن گیتی کمک کرده و پس از آن، نخستین ستارگان عالم شکل گرفتند.

به گفته پژوهشگران احتمالا این مولکول در آن دوره از گیتی، بیش از آنچه تاکنون باور داشتیم رایج بوده و همین کافی بوده است تا تشکیل ستارگان کوچکتر امکان‌پذیر شود.

کلر می‌نویسد: «من از این که فعالیت شیمیایی در نخستین ۵۰ تا ۱۰۰ میلیون سالگی عالم، بیش از تصورات پیشین بوده، هیجان‌زده‌ام.»

این تنها فرایند احتمالی نیست که می‌توانست ستارگان کوچکتر را در آن زمان پدید آورد. پژوهش دیگری که در “آستروفیزیکال ژورنال لترز” منتشر شد، بر اساس شبیه‌سازی‌های نظری نشان می‌دهد که این فرایندها در ابرهای دوران نخست گیتی بسیار پیچیده بوده‌اند.

به گفته محققان، هنگام رُمبش ابرهای بزرگ گازی به ستارگان غول‌پیکر، اوضاع به آن آرامی که گمان می‌رفت نبوده و در این میان آشفتگی‌هایی پدید آمده که می‌توانست به جدایی حباب‌های کوچک‌تر گاز بینجامد.

از این حباب‌ها احتمالا ستارگانی با جرم‌هایی میان تقریبا یک تا ۴۰ برابر خورشید ما  پدید آمده‌‌اند که به باور محققان، بسیار بادوام‌تر بوده‌اند.

یک ستاره هم‌اندازه خورشید ما، طول عمری برابر با ده میلیارد سال دارد. اما ستاره‌ای با اندازه کوچکتر می‌توانسته به اندازه کافی عمر کند و تا به امروز یعنی تا زمان ما هم دوام بیاورد.

کلر می‌نویسد: «اکنون وظیفه اخترشناسان رصدی است که این ستارگان را بیابند.»

او می‌افزاید که این کار، ساده نیست، چرا که ستارگان کوچک‌تر، بسیار کم‌نورترند. اما نشانه‌های آزمایشی‌ از وجود ستارگان دوران نخست گیتی، وجود دارد، هرچند این نشانه‌ها تا کنون فقط مربوط به نمونه‌های بزرگ‌تر بوده‌اند.

با این حال، او بر این باور است که اگر آن ستارگان کهن، جایی در اعماق گیتی وجود داشته باشند، ما قادر خواهیم بود پیدایشان کنیم.