بر اساس مطالعه‌ای جدید، اخترشناسان برای اولین‌بار شواهدی از ستارگان نخستین کشف کردند که منجر به روشن شدن کیهان شدند و درست در بیرون کهکشان ما وجود دارند.

وقتی کیهان خیلی جوان بود، تقریباً ۱۳.۷ میلیارد سال پیش، ستارگان اولیه ظاهر شدند و در محیط تاریک سوپ کیهان اولیه درخشیدند. این شواهد نشانه‌های مهمی از «مراحل اولیه‌ی روشن شدن کیهان» را به ما نشان می‌دهد و بر شروع همه چیز تمرکز دارد.

ستارگان اولیه، سوپ تاریک و کدر جهانِ بسیار کهن را پاک کردند

در حالی که این ستارگان اولیه که ستارگان جمعیت سوم نامیده می‌شوند را کشف نکرده‌ایم، اما شاید نزدیک‌ترین چیز را در کهکشان کوتوله‌ای که به دور راه شیری می‌چرخد یافته باشیم: یک ستاره کوتوله قهوه‌ای باستانی. این کوتوله قهوه‌ای، درون کهکشان A0039 قرار دارد که حدود 290 هزار سال نوری با زمین فاصله دارد. این کهکشان کوتوله دارای ترکیب شیمیایی است که در اثر مرگ ستارگان جمعیت سوم پدید آمده‌، این نوع ستارگان به “ابرنواختر” تبدیل شده‌اند.

در این پژوهش، منجم “آسا سولادوتیر” از دانشگاه فلورانس ایتالیا نشان داد که کوتوله قهوه‌ای دارای کمترین “فلزینگی“ از هر ستاره‌ای فراتر از کهکشان ما است، اما همینطور دارای کربن کمتری نسبت به هر ستاره‌ای است که قبلاً دیده شده. در صورت تأیید این یافته‌ها، AS0039 ممکن است گامی مهم در درک نحوه‌ی «روشن شدن کیهان» باشد.


“سولادوتیر” در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «ما وجود یک ستاره‌ی ثانویه با خصوصیات شیمیایی استثنایی را کشف کردیم که حاوی مقدار کمی آهن است حتی غنی از کربن نیست و در مقایسه با عناصر سنگین‌تر مثل کلسیم، مقدار بسیار کمتری منیزیم دارد.» اخترشناسان نسبت به چگونگی بیرون آمدن جهان از بقایای بیگ بنگ و رسیدن آن به شکوه فعلی خود اطمینان کامل دارند، اما دسترسی به دورترین لبه‌های فضا-زمان با تلسکوپ‌های امروزی کار آسانی نیست. چندین میلیون سال پس از بیگ بنگ، تمام فضا پر از یک گاز داغ و کدر بود که هر چیزی را پنهان می‌کرد. اما، هنگامی که ستارگان اولیه شکل گرفتند، نور فرابنفش ِ آنها گاز را یونیزه کرده و فضا را پاک ساخت و اجازه داد که نور کیهانی برای اولین‌بار از درون بتابد.

“کوتوله قهوه‌ای” حاوی مقدار اندکی فلز، می‌تواند دریچه‌ای به جهان اولیه باشد

در عصر مدرن کیهان، شکل‌گیری ستارگان به ما کمک کرد تا درک کنیم که ستاره‌های جمعیت سوم چگونه به وجود آمدند. اما تشخیص آنها یا حداقل اثرات فوری آنها در آینده می‌تواند به اخترشناسان کمک کند تا تصویری دقیق‌تر از این عصر عجیب و غریب بدست بیاورند. از میان تاریکی جهان اولیه، اولین ستارگان از عناصر سنگین بسیار کمی تشکیل شده بودند. علت این است که محیط سوپی که جهان از آن تشکیل شده بود، عمدتاً حاوی هلیوم و هیدروژن می‌باشد. اما نیروی گرانشی بسیار زیاد ستارگان اولیه، امکان ادغام هسته‌های اتمی با عناصر سنگین‌تر را از طریق نسل‌های میانی ستارگان فراهم کرد تا زمانی که آهن در اطراف منظومه شمسی ما چرخید و زمین را پر کرد.

عناصر سنگین در درجه اول از رویدادهای بسیار پرانرژی مانند “ابرنواخترها” تشکیل شدند و پس از ساخته شدن، برای شکل‌گیری نسل‌های بعدی ستارگان جذب شدند. این بدان معناست که ستارگان فاقد فلزات می‌توانند بسیار قدیمی باشند، یعنی متعلق به زمانی که هنوز فلزات در هسته‌ی ستارگان عظیم شکل نگرفته بودند.

کوتوله قهوه‌ای A0039S حاوی فلزات بسیار اندکی است و همچنین کهکشان میزبان آن، فقط 4 درصد از فراوانی کربن در کهکشان راه شیری را دارد. این اطلاعات همراه با داده‌های دیگر به این نکته اشاره دارد که کوتوله‌های قهوه‌ای احتمالا یکی از نخستین ستارگان کیهان هستند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.