على مسافة 16000 سنة ضوئية ، يبدو أن النجم الأحمر العملاق هو عضو محدد في الجيل الثاني من النجوم في الكون.
وفقًا لتحليل شدته الكيميائية ، يبدو أنه يحتوي على عناصر تم إنتاجها في حياة وموت نجم من الجيل الأول. لذلك ، بمساعدتها ، يمكننا حتى رؤية نجوم الجيل الأول ولدت حتى الآن – لم يتم اكتشاف أي منها حتى الآن.
بالإضافة إلى ذلك ، أجرى الباحثون تحليلهم باستخدام مقياس ضوئي متطور يقيس شدة الضوء ، مما يوفر طريقة جديدة للعثور على مثل هذه الآثار.
“SPLUS J210428.01−004934.2 (المشار إليها فيما يلي بـ SPLUS J2104−0049) ، أبلغنا عن اكتشاف نجم فقير للغاية تم اختياره من الطاقة الكهروضوئية قصير النطاق S-PLUS وأكده التحليل الطيفي متوسط وعالي الدقة. كتب الباحثون في ورقتهم.
“هذه الملاحظات المفاهيمية الأدلة هي جزء من جهد للتحقق الطيفي من مرشحين منخفضي المعدن تم تحديدهم من البصريات قصيرة النطاق.”
نشعر أن لدينا فهمًا أفضل لكيفية نمو الكون الانفجار الكبير إلى المجد المرصع بالنجوم الذي نعرفه ونحبه اليوم ، تظل النجوم الأولى التي تعمل بأضواء متوهجة في الظلام البدائي المعروف باسم نجوم السكان 3 لغزا.
تعطينا عمليات تشكيل النجوم الحالية بعض الدلائل حول كيفية تماسك هذه النجوم المبكرة ، ولكن حتى نجدها ، نبني فهمنا على معلومات غير كاملة.
مسار غارق في اتساع نجوم السكان II – الأجيال القليلة القادمة بعد السكان الثالث. من بين هؤلاء ، يكون الجيل التالي من السكان III هو الأكثر حماسًا على الفور لأنهم الأقرب إلى المجموعة الثالثة.
يمكننا التعرف عليها من خلال عناصر صغيرة جدًا مثل الكربون والحديد والأكسجين والمغنيسيوم والليثيوم ، والتي يتم اكتشافها من خلال تحليل طيف الضوء المنبعث من النجم ، والذي يحتوي على البصمات الكيميائية للعناصر.
لأنه قبل ظهور النجوم ، لم تكن هناك عناصر ثقيلة – فالكون في الغالب عبارة عن حساء غائم من الهيدروجين والهيليوم. عندما تشكلت النجوم الأولى ، كان لا بد من تشكيلها أيضًا – تشكلت العناصر الأثقل من خلال عملية الاندماج النووي الحراري في مراكزها.
أولاً ، الهيدروجين في الهيليوم ، ثم الهيليوم في الكربون ، ثم في الحديد ، اعتمادًا على كتلة النجم (الصغار ليس لديهم طاقة كافية للجمع بين الهيليوم والكربون ، وعندما يصلون إلى هذه النقطة لإكمال حياتهم). حتى أكبر النجوم ليس لديها طاقة كافية لربط الحديد. عندما يصبح مركزهم حديديًا تمامًا ، يدخلون في مستعر أعظم.
هذه الانفجارات الكونية الهائلة تقذف تلك الأجسام مجتمعة في الفضاء القريب ؛ بالإضافة إلى ذلك ، تكون الانفجارات قوية جدًا لدرجة أنها تولد سلسلة من التفاعلات النووية التي تنتج حتى عناصر أثقل مثل الذهب والفضة والثوريوم واليورانيوم. تكون النجوم الصغيرة المكونة من السحب التي تحتوي على هذه المواد معدنية أكثر من النجوم السابقة.
نجوم اليوم – السكان الأول – لديهم أعلى نسبة معدنية. (بشكل فردي ، هذا يعني أنه لن تتشكل نجوم جديدة في النهاية إمداد الكون بالهيدروجين محدود – وقت جيد.) والنجوم التي تولد عندما يكون الكون صغيرًا جدًا لها نسبة معدنية منخفضة جدًا ، وتسمى النجوم المبكرة بالنجوم شديدة الفقر أو نجوم UMP.
تعتبر UMPs هذه نجومًا موجبة من المجموعة الثانية ، مخصبة بأشياء من مجموعة واحدة من المستعر الأعظم الثالث.
حدد فريق علماء الفلك بقيادة NOIRLab من مؤسسة العلوم الوطنية SPLUS J210428-004934 باستخدام مسح ضوئي يسمى S-Plus ، وعلى الرغم من أنه لا يحتوي على أدنى درجة معدنية وجدناها على الإطلاق (ينتمي هذا الشرف إلى SMS J 0313-6708) ، وهو متوسط المعدن لنجم UMP.
كما أنه يحتوي على أقل علماء الفلك ثراءً بالكربون الذين شوهدوا على الإطلاق في نجم فقير للغاية بالمعادن. قال الباحثون إن هذا يمكن أن يؤدي إلى حاجز جديد مهم أمام النماذج التطورية النجمية والنجومية مما يؤدي إلى انخفاض شديد في المعادن.
لمعرفة كيف يمكن أن يتشكل النجم ، قاموا بعمل نمذجة نظرية. اكتشفوا الوفرة الكيميائية الموجودة في SPLUS J210428-004934 ، وهي غنية بالكربون المنخفض ونجوم UMP العادية للغاية ، 29.5 ضعف كتلة الشمس ويمكن إعادة إنتاجها على النحو الأمثل بواسطة مستعر أعظم عالي الطاقة لنجم واحد من المجموعة الثالثة. .
ومع ذلك ، فإن التركيبات الأكثر حميمية من خلال النمذجة لم تكن قادرة بعد على إنتاج ما يكفي من السيليكون لتعكس بدقة SPLUS J210428-004934. لمحاولة حل هذا التناقض الغريب ، اقترحوا البحث عن المزيد من النجوم القديمة ذات الخصائص الكيميائية المتشابهة.
“نجوم UMP الإضافية التي تم تحديدها من القياس الضوئي S-Plus ستعزز بشكل كبير فهمنا لنجوم Pop III وتساعدنا على اكتشاف النجم غير المعدني منخفض الكتلة الذي لا يزال يعيش في مجرتنا اليوم.” كتب الباحثون.
تم نشر ورقتهم رسائل من مجلة علم الفلك.
