ستارهشناسان احتمالاً اولین ستارگانِ شکلگرفته پس از بیگ بنگ را یافتهاند
سالهاست که ستارهشناسان در جستجوی اولین نسل از ستارگان، یعنی یادگارهای باستانی جهان اولیه، بودهاند و اکنون به نظر میرسد که شاید آنها را یافته باشند. آری ویسبال از دانشگاه تولدو در اوهایو و همکارانش معتقدند که پس از تحلیل دقیق مشاهدات پیشین تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) از کهکشانی دوردست به نام LAP1-B، نیمنگاهی به ستارگان موسوم به «جمعیت III» (Pop III) انداختهاند.
تصور میشود ستارگان جمعیت III کاملاً از هلیوم و هیدروژن به همراه مقادیر ناچیزی لیتیوم، یعنی عناصر باقیمانده از بیگ بنگ، تشکیل شده باشند. آنها در دوران اولیه کیهان، حدود ۲۰۰ میلیون سال پس از آغاز آن، شکل گرفتند. این ستارگان بسیار کمیاب هستند زیرا مدتها پیش از بین رفتهاند، هرچند دانشمندان همواره امیدوار بودند که نور ضعیف این اجرام دوردست و باستانی روزی قابلشناسایی باشد.
نمونههای قبلی که بهعنوان نامزد ستارگان جمعیت III معرفی شده بودند، رد شدند زیرا سه پیشبینی اصلی درباره شکلگیری و ویژگیهای آنها را برآورده نمیکردند. این پیشبینیها عبارت بودند از: شکلگیری در تودههای کوچک ماده تاریک (به نام هاله)، داشتن جرم بسیار زیاد، و تشکیل شدن در خوشههای کوچک.
انطباقی کامل با پیشبینیها؟
این تیم در مقاله خود که در The Astrophysical Journal Letters منتشر شده، معتقد است که کشفشان هر سه شرط را برآورده میکند. نخست، این منظومه ستارهای جمعیت III دقیقاً در محیطی که دانشمندان پیشبینی کرده بودند شکل گرفته است؛ یعنی در یک توده ماده تاریک با جرمی حدود ۵۰ میلیون برابر جرم خورشید.
دلیل دیگر این است که این ستارگان جرم بسیار زیادی دارند و جرم آنها بین ۱۰ تا ۱۰۰۰ برابر جرم خورشید ما متغیر است. این ستارگان غولپیکر در کنار هم خوشهبندی شدهاند، اما فقط در گروههای کوچکی که مجموعاً چند هزار برابر جرم خورشید هستند؛ و این موضوع، پیشبینی سوم را تأیید میکند.
پژوهشگران نوشتند: «LAP1-B اولین نامزد جمعیت III است که با سه پیشبینی کلیدی نظری برای منابع کلاسیک جمعیت III مطابقت دارد.»
شواهد بیشتر از گاز اطراف LAP1-B به دست آمده است که نشانههای طیفی متمایزی دارد و تنها حاوی مقادیر ناچیزی از فلزات است. این یافته با سناریویی سازگار است که در آن، منظومه به قدری جوان است که برخی از اولین ستارگان پرجرم بهتازگی از بین رفته و با انفجار بهعنوان ابرنواختر، گاز اطراف را با این عناصر اولیه آلوده کردهاند.
گامهای بعدی
اگرچه این پژوهش بدون شک هیجانانگیز است، اما هنوز تأیید قطعی کشف ستارگان جمعیت III محسوب نمیشود. برخی عدم قطعیتها باقی است، مانند اینکه اولین ابرنواخترها دقیقاً چه مقدار ماده به بیرون پرتاب کردهاند و آیا مدلهای کامپیوتری فعلی، فیزیک جهان اولیه را بهدرستی شبیهسازی میکنند یا خیر.
اما تا زمانی که منتظر آن تأییدیه هستیم، این مطالعه جدید میتواند نقشهراهی برای یافتن دیگر اجرام دوردست فراهم کند؛ مانند ترکیب قدرت تلسکوپ جیمز وب با تکنیکهایی نظیر همگرایی گرانشی. این رویکرد که شناسایی LAP1-B را ممکن ساخت، به این معناست که این کشف میتواند تنها یک آغاز باشد.
این تیم افزود: «LAP1-B شاید تنها نوک کوه یخ در زمینه مطالعه ستارگان جمعیت III با استفاده از همگرایی گرانشی خوشههای کهکشانی باشد.»
اطلاعات بیشتر: Eli Visbal et al, LAP1-B is the First Observed System Consistent with Theoretical Predictions for Population III Stars, The Astrophysical Journal Letters (۲۰۲۵). DOI: 10.3847/2041-8213/ae122f
اطلاعات نشریه: Astrophysical Journal Letters
© ۲۰۲۵ Science X Network