تلسکوپ جیمز وب: کشف اولین شواهد از «دایناسورهای کیهانی»

به گزارش بخش اقتصاد وبانگاه بر اساس داده‌های منتشرشده در ایسنا، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) اولین شواهد از ستاره‌های غول‌پیکر اولیه را کشف کرد. این ستاره‌ها که به «دایناسورهای کیهانی» تشبیه شده‌اند، دیگر وجود ندارند، اما فسیل‌های کیهانی به جا مانده از آن‌ها، یعنی سیاه‌چاله‌ها، همچنان در سراسر جهان یافت می‌شوند.

گروهی از ستاره‌شناسان با بررسی ترکیب شیمیایی کهکشانی به نام GS 3073 که در فاصله ۱۲.۷ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد، به این کشف دست یافتند. این کهکشان در زمانی دیده می‌شود که کیهان تنها ۱.۱ میلیارد سال عمر داشته است. نشانه اصلی، عدم تعادل نیتروژن به اکسیژن در GS 3073 بود که با هیچ نوع ستاره شناخته‌شده‌ای قابل توضیح نبود.

دنیل والن از دانشگاه پورتسموث در بریتانیا می‌گوید: «کشف اخیر ما به حل یک راز کیهانی ۲۰ ساله کمک می‌کند. با GS 3073، ما اولین شواهد رصدی مبنی بر وجود این ستاره‌های غول‌پیکر را داریم.» او اضافه کرد که این غول‌های کیهانی به سرعت سوختند و سپس به سیاه‌چاله‌های عظیم فرو ریختند و نشانه‌های شیمیایی از خود به جا گذاشتند که می‌توان میلیاردها سال بعد آنها را شناسایی کرد.

این گروه با مدل‌سازی تکامل ستارگانی با جرم‌های بین ۱۰۰۰ تا ۱۰ هزار برابر جرم خورشید، مشخص کردند که این ستارگان پس از مرگ ابرنواختری، چه عناصری را تولید و در فضای کهکشانی خود پخش می‌کنند. این مدل‌سازی نشان داد که این ستارگان می‌توانند مقدار زیادی نیتروژن تولید کنند.

در این فرآیند، هلیوم در هسته‌های این ستارگان می‌سوزد تا کربن تولید شود که سپس به پوسته بیرونی ستاره نشت می‌کند و در آنجا هیدروژن در حال سوختن است. همجوشی کربن و هیدروژن، نیتروژن ایجاد می‌کند که از طریق همرفت در سراسر ستاره پخش می‌شود و در نهایت به فضا فرار می‌کند و مواد گازی اطراف را غنی می‌سازد.

این فرآیند میلیون‌ها سال ادامه دارد و می‌تواند فراوانی نیتروژن در GS 3073 را توضیح دهد. ستارگانی با جرم کمتر از ۱۰۰۰ یا بیشتر از ۱۰ هزار برابر جرم خورشید، چنین غنی‌سازی شیمیایی را تولید نمی‌کنند.

این تحقیقات همچنین نشان می‌دهد که این ستاره‌ها مستقیماً به شکل سیاه‌چاله‌ها فرو می‌ریزند و انفجار ابرنواختری رخ نمی‌دهد. این سیاه‌چاله‌ها می‌توانند هزاران برابر خورشید جرم داشته باشند و به آن‌ها یک شروع بزرگ در رشد سیاه‌چاله‌های فوق‌سنگین می‌دهند.

در قلب GS 3073 یک سیاه‌چاله ابرپرجرم وجود دارد که می‌تواند نتیجه ادغام سیاه‌چاله‌های ایجاد شده توسط این ستاره‌های غول‌پیکر باشد. این گروه اکنون به دنبال کهکشان‌های غنی از نیتروژن اولیه دیگر در جهان اولیه هستند تا شواهد بیشتری از وجود این ستاره‌های غول‌پیکر به دست آورند.