نجم ، نجم لامع ، إلى أي مدى تنظر الليلة.
أعلن علماء الفلك يوم الأربعاء عن اكتشافهم لأبعد وأقدم نجم شوهد على الإطلاق ، وهي نقطة ضوء سطعت قبل 12.9 مليار سنة ، أي بعد 900 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم الذي ولد الكون.
هذا يعني أن الضوء الصادر عن النجم قد قطع 12.9 مليار سنة ضوئية ليصل إلى الأرض.
كان الاكتشاف جزءًا من جهود استخدام تلسكوب هابل الفضائي للبحث عن بعض أقدم وأبعد المجرات في الكون. بالصدفة السعيدة ، تمكن علماء الفلك من تمييز نظام نجمي واحد في إحدى هذه المجرات.
قال بريان ويلش ، طالب دراسات عليا في جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور ، ومؤلف كتاب مقال نشر الأربعاء في مجلة نيتشر يصف الاكتشاف.
عادة ، الأشياء البعيدة مظلمة للغاية بحيث لا يمكن رؤيتها. حبوب ذرة نظرية النسبية العامة لأينشتاين، الذي يصف كيف تنحني الجاذبية الفضاء ، يقدم حلاً مفيدًا. يمكن لعنقود مجرات ضخم قريب منا أن يعمل كعدسة لتضخيم الضوء القادم من النجوم والمجرات البعيدة خلفه.
فحص مسح باستخدام تلسكوب هابل الفضائي 41 مجموعة مجرية. قال ويلش: “عندما تنظر إلى مجموعة من مجموعات المجرات الضخمة حقًا ، من المحتمل أن تجد أشياء مكبرة حقًا خلفها”.
تعرف على المزيد حول تلسكوب جيمس ويب الفضائي
بعد السفر لما يقرب من مليون ميل ، وصل تلسكوب جيمس ويب الفضائي إلى وجهته. سيقضي سنوات في مراقبة الكون.
قال ويلش إن مجموعة المجرات عادةً ما تضخم سطوع الكائن خلفها بما يصل إلى 10 أضعاف.
ومع ذلك ، لا يتم تكبير الضوء بشكل موحد. يمكن للتموجات في الزمكان أن تخلق بقعًا ضوئية ، مثل التموجات على سطح حمام السباحة التي تخلق أنماط بقعة ضوئية في قاع البركة. عند فحص إحدى المجرات البعيدة المكبرة ، اكتشف علماء الفلك أن نقطة من الضوء تصطف مع أحد التموجات ويزداد سطوعها ألف مرة أو أكثر.
قال ويلش: “المجرة ممتدة نوعًا ما في هذا القوس الطويل على شكل هلال”. “ثم النجم هو مجرد عنصر واحد من ذلك.”
نظرًا لأن الكون يتمدد ، تتحرك الأجسام البعيدة بشكل أسرع. هذا ينقل تردد الضوء إلى أطوال موجية أطول. النجم الذي رصده ويلش وزملاؤه لديه ما يسميه علماء الفلك انزياح أحمر يبلغ 6.2 ، وهو أعلى بكثير من الرقم القياسي السابق للنجم الفردي الأبعد. هذا النجم ، الذي تم الإبلاغ عنه في عام 2018 ، كان لديه انزياح أحمر بمقدار 1.5 ، مطابقًا لعمر الكون البالغ حوالي أربعة مليارات سنة.
أطلق الباحثون على النجم الجديد Earendel – الإنجليزية القديمة اسم “نجمة الصباح”. إذا كان نجمًا واحدًا ، يقدر علماء الفلك أنه كبير ، حوالي 50 ضعف كتلة شمسنا. يمكن أن يكون أيضًا نظامًا من نجمتين أو أكثر.
ستستمر محاذاة Earendel ومجموعة المجرات لسنوات ، لذلك سيكون Earendel أحد الأهداف خلال السنة الأولى من الملاحظات بواسطة المشغل الجديد تلسكوب جيمس ويب الفضائيالتي لديها مرآة أكبر من هابل وتجمع الضوء عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء الأطول.
ستكون ملاحظات ويب قادرة على قياس اللمعان عبر طيف من الأطوال الموجية. سيساعد هذا علماء الفلك في تحديد درجة حرارة النجم. قال ويلش: “نحتاج حقًا إلى هذا الطيف ليقول بنوع من اليقين المطلق أنه نجم مقابل نوع آخر من الأجسام”.
وقال ويلش إن المزيد من الملاحظات التفصيلية التي أجراها ويب يمكن أن تحدد تكوين إيرنديل. أنتج الانفجار العظيم أخف العناصر فقط ، مثل الهيدروجين والهيليوم. لذلك من المتوقع أن تحتوي النجوم المبكرة على تركيزات أقل من العناصر الأثقل ، والتي تنشأ عن تفاعلات الاندماج داخل النجوم وفي انفجارات النجوم المحتضرة. الفرضية الحالية هي أنه مع وجود عدد أقل من العناصر الأثقل ، فإن المزيد من النجوم المبكرة يجب أن تكون كبيرة ومشرقة.
قال ستيفن فينكلشتاين ، عالم الفلك بجامعة تكساس في أوستن ، والذي لم يشارك في البحث ، عن إيرنديل: “يبدو أن الجو حار جدًا وضخم جدًا”.
ومع ذلك ، لن يكون هذا النجم الوحيد كافياً لإثبات حالة النجوم الأكبر في الكون المبكر. قال الدكتور فنكلستين: “لكنه بالتأكيد يدعم ذلك”. “إذا بدأت في تجميع الكثير منها ، ويبدو أن الكثير منها ضخم جدًا ، فسيصبح الدليل أقوى وأقوى على أن النجوم الأكثر ضخامة هي القاعدة في الكون البعيد.”
يجب أن يكون تلسكوب ويب أيضًا قادرًا على العثور على النجوم المكبرة البعيدة مثل Earendel ، على الرغم من أنه يبقى أن نرى عددًا مصادفًا يتماشى مع عدسة الجاذبية. حتى أنه قد يكون قادرًا على رصد بعض النجوم عند انزياح أحمر بين 10 و 20 ، وهو ما يعادل فترة تتراوح بين 100 مليون و 500 مليون سنة بعد الانفجار العظيم.
قال الدكتور فينكلستين: “هذا صحيح في تلك النافذة عندما نعتقد أن النجوم الأولى تتشكل”.
