لم تكن النجوم الأولى في الكون وحدها كما كان يعتقد في السابق. في الواقع، يمكن أن يكون قد تشكلت إلى جانب العديد من رفاقها عندما كانت تحيط أقراص الغاز بها وتفككت خلال تشكيل ولادة الأخوة النجوم الى أجزاء.
هذه هي نتائج الدراسات التي أجريت بمساعدة عمليات تقليد بالحاسوب من قبل الباحثين في مركز جامعة هايدلبرغ لعلم الفلك جنبا إلى جنب مع زملائهم في معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في جارشينج وجامعة تكساس في أوستن (الولايات المتحدة).
النتائج التي توصل إليها الفريق قد تم نشرها في مجلة "العلوم"، يلقي ضوءا جديدا تماما على تشكيل النجوم الأولى بعد الانفجار الكبير.
النجوم تتطور من السحب الغازية الكونية في معركة شرسة ومعقدة بين الجاذبية والضغط الداخلي للغاز. كثافة الغاز تزيد بسحب قواتها الجاذبية الخاصة. وهذا يتسبب في تسخين الغاز، نتيجة ارتفاع الضغط، وعملية الضغط تتوقف.
إذا كان الغاز تمكن من التخلص من الطاقة الحرارية، يمكن للضغط أن يكمل ولادة نجم جديد. عملية التبريد هذه تعمل بشكل جيد لا سيما إذا كان هذا الغاز يحتوي على عناصر كيميائية مثل الكربون أو الأكسجين. تتشكل النجوم بهذه الطريقة وتكون عادة متدنية في الكتلة، مثل نظامنا الشمسي. ولكن في بدايات الكون كانت هذه العناصر لم تظهر بعد، وبذلك، فالغاز البدائية الكونية لا يستطيع أن يبرد بشكل جيد للغاية.
تبعا لذلك، معظم النماذج النظرية تنبئ كتل نجوم البدائية الى أن تكون نحو مئة مرة أكبر من الشمس.
الفيزيائي الفلكي الدكتور بول كلارك وزملاؤه في هايدلبرغ يحققون في هذه العمليات بمساعدة عالية جدا لحل عمليات التقليد بالحاسوب. والنتائج التي توصلوا إليها تشير إلى أن هذه الصورة بسيطة وتحتاج الى تعديل والتي لم تكن بدايات الكون مأهولة بالسكان إلا من خلال النجوم.
والسبب هو الفيزياء الكامن وراء تراكم الأقراص ما يسمى بمرافقة ولادة النجوم الأولى. الغاز الناتج من النجم يدور فيه أشكال جديدة، وبالتالي يكون الغاز غير قادر على الوقوع مباشرة على النجم، ولكن أول بناء يشبه شكل القرص. يمكن فقط نتيجة الاحتكاك الداخلي للغاز أن تستمر بالتدفق على النجم.
إذا كانت الكتلة تقع على هذا القرص أكثر من أنها تنقل إلى الداخل، فإنه يصبح غير مستقر وتقسم إلى أجزاء عدة. بدلا من ذلك تتشكل نجمة واحدة فقط في المركز، ويتم تشكيل فريق من نجوم عدة. والمسافات بين بعض النجوم يمكن أن تكون صغيرة على هذا النحو بين الأرض والشمس.
وفقا للدكتور كلارك، هذا الإدراك يفتح آفاقا جديدة مثيرة بالتسجيل لاكتشاف النجوم الأولى في الكون. في المراحل الأخيرة من حياتهم، الملفات الثنائية أو المتعددة النظم النجمية يمكن ان تنتج رشقات نارية مكثفة من الأشعة السينية أو أشعة غاما. ويجري تخطيط البعثات الفضائية في المستقبل على وجه التحديد لتحقيق مثل هذه الانفجارات في وقت مبكر من الكون.
كما أنه من المتصور أن بعض النجوم الأولى قد قفزت من تاريخ المجموعة من خلال الاصطدام مع جيرانهم قبل قدرتهم على جمع أكبر كمية من الكتل. وعلى العكس فإن كتل النجوم العالية لا تدم طويلا، قد تبقى كتلة النجوم المنخفضة على قيد الحياة لمليارات السنين.
مما يثير الاهتمام، يقول الدكتور كلارك، "بعض كتل النجوم المنخفضة البدائية قد تعيش الى يومنا هذا، مما يسمح لنا للبحث في المراحل الأولى لتشكيل النجم والمجرة في الفناء الخلفي الخاص لدينا".
بالاشتراك مع الدكتور سيمون غلوفر والدكتور روان سميث، والدكتور بول كلارك وهو عضو في مجموعة بحوث تشكيل النجوم برئاسة الدكتور رالف استاذ كلاسن في المركز التابع لجامعة هايدلبرغ علم الفلك. يشارك أيضا في البحوث الدكتور توماس غريف من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية (جارشينج) والأستاذ الدكتور بروم فولكر من جامعة تكساس.
وقد تم تمويل هذه الدراسة من قبل مؤسسة ولاية بادن فورتمبيرغ كجزء من برنامج الأعلى مستوى للبحوث الدولية الثانية. و الدعم الاضافي جاء من صندوق الابتكار حدود جامعة هايدلبرغ، فضلا عن مؤسسة البحوث الألمانية، ومؤسسة العلوم القومية الأميركية، وناسا.
المراجع
mostaqbal.ae
التصانيف
الارض والفضاء بيئة بعثات فضائية العلوم البحتة