نحن لا نفهم تمامًا كيف كانت تبدو النجوم الأولى في الكون. نحن نعلم أنه لا بد أنها تشكلت من الهيدروجين والهيليوم لأن معظم العناصر الثقيلة تتشكل فقط بعد تشكل النجوم. نحن نعلم أن نقص هذه العناصر الأثقل قد غير ديناميكيات تكوين النجوم ، مما يعني أن النجوم الأولى يجب أن تكون أكبر بكثير. لكن ما هو حجمه يظل سؤالاً بلا إجابة.
الآن ، أفاد الباحثون أن أحد هذه النجوم قد يكون على بعد خطوة واحدة من المراقبة المباشرة. بفضل المحاذاة العرضية بين نجم بعيد ومجرة بين نجمية ، أدى انعكاس الجاذبية إلى تضخيم جسم كان موجودًا في غضون مليار سنة بعد الانفجار العظيم. يمكن أن يكون الكائن نجمًا واحدًا أو نظامًا صغيرًا من نجمتين أو ثلاث نجوم. يقول مكتشفوها إنها سجلت بالفعل وقتًا لتتبع الملاحظات بواسطة أحدث تلسكوب فضائي تابع لناسا.
عدسة الجاذبية
تعمل العدسات من خلال محاذاة الكائنات بحيث ينتقل الضوء خلالها في مسار منحني. تؤدي قوة الجاذبية ، التي تشوه الزمكان نفسه ، وظيفة مماثلة ، حيث تغير الفضاء وتنتقل في مسار منحني للضوء. هناك العديد من الأمثلة على كيفية تأثير الجاذبية للأجسام الموجودة في المقدمة على إحداث تأثير يشبه العدسة وتضخيم و / أو تشويه الضوء من الأشياء البعيدة خلفها.
دفع هذا النجاح إلى تشكيل المجموعة مسح الكتلة Reionization Lensing ، أو RELICS. يشير الفريق إلى تلسكوبات فضائية في مجموعات كبيرة من المجرات ، حيث من المرجح أن تنتج حقول الجاذبية القوية تأثيرات العدسة. عندما يبدأ الضوء المنبعث من النجوم الأولى في إزالة الإلكترونات من الهيدروجين في الوسط البينجمي ، يبحث الفريق عن أجسام مسبقة التأين.
نظرًا للتوزيع العشوائي للمادة في العالم الطبيعي ، فإن عدسات الجاذبية تكون عشوائية وغالبًا ما تنتج تأثيرات مرحة وصورًا مكررة. باستخدام هذه التأثيرات ، من الممكن إنشاء خريطة تقريبية للمكان الذي تكون فيه تأثيرات العدسة قوية ، مع معلومات حول توزيع الكائن في المقدمة.
قد تحتوي هذه الخريطة على “منحنى العدسة الحرج” الذي يمكن تحديده لأن معظم كائنات الخلفية سيتم عرضها كصورتين على جانبي المنحنى. لكن بعض الأشياء ستنتهي في منحنى وتختبر تكبيرًا قويًا.
نجم منفرد
كما ترى في الصورة أعلاه في هذه المقالة ، يبدو أن معظم الكائنات في المنحنى الحرج للعدسة ممتدة معها ، مما يشير إلى أنها قد تكون هياكل كبيرة مثل المجرات أو عناقيد النجوم. الاستثناء الذي يشير إليه السهم هو WHL0137-LS. أطلق الباحثون على Earendel ، الكلمة الإنجليزية القديمة لنجم الصباح ، لأنها ظهرت في صباح الكون ، بعد حوالي 900 مليون سنة من الانفجار العظيم.
تشير نماذج مختلفة من تأثيرات العدسة إلى أن Earendel قد تم تكبيره بما لا يقل عن 1000 و 40000 عامل. بناءً على ذلك ، يمكن ضبط حدود حجم الكائن ذي العدسة. تشير هذه القيود إلى أن الحجم الأقصى الممكن لها أصغر من المجموعات التي لاحظناها سابقًا ، أي قد يكون Earendel نظامًا نجميًا صغيرًا بثلاثة نجوم أو أقل. يمكن أن يكون أيضًا نجمة واحدة.
على الرغم من أن نظام Earendel متعدد النجوم ، إلا أن معظم هذه الأنظمة ينتهي بها المطاف في أحد النجوم. الباحثون ، الذين عملوا على افتراض أن معظم ما رأوه كان نجمًا واحدًا ، خمنوا خصائصه بناءً على الضوء المنبعث أولاً في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. ووجدوا أن كتلة الشمس المتقزحة كانت أكبر من 40 إلى 500 مرة. يحتوي فقط على 10 في المائة من أثقل العناصر الموجودة في الشمس.
مزيد من التفاصيل الدقيقة ليست ممكنة حاليا. لكن الباحثين يقولون إنهم سيستخدمون تلسكوب ويب لتحديد نوع النجم بالضبط.
استنادًا إلى الوقت المقدر لـ Earendel ووجود بعض العناصر الثقيلة على الأقل ، يمكننا القول أنه ليس من أوائل النجوم في الكون. لكن أثناء الإطلاق على شبكة الإنترنت ، أشار العلماء إلى أن التلسكوب سيكون قادرًا على التقاط مجموعات نجمية سابقة بعدسات كافية.
سنسمع المزيد عن تقنية التصوير هذه في المستقبل.
طبيعي2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04449-y (حول DOIs)
“كاتب. لاعب. متعصب للطعام. متحمس لتويتر. طالب. الطالب الذي يذاكر كثيرا التلفزيون مدى الحياة. قارئ. مهووس سفر معتمد. حلال مشاكل.”