نسل گمشده ستارگان

اخترشناسان با بهره گیری از شبیه سازی های رایانه یی دریافتند که نسل نخستین ستارگان که تاکنون توسط دانشمندان مشاهده نشده اند، باید به طور یکنواخت در سراسر کهکشان راه شیری توزیع شده باشند. اما مشاهدات چیزی دیگری می گویند. بدین ترتیب باز هم ماهیت نسل گمشده ستارگان در پرده یی از ابهام باقی خواهد ماند. مشکل اینجا است که پس از سال ها مشاهده و بررسی هیچ کس موفق به یافتن نمونه یی از این ستارگان نشده است.
«اوان اسکنیپیکو» فوق دکترای فیزیک نظری موسسه کاولی دانشگاه ایالتی کالیفرنیا و مولف اصلی نتایج تحقیقات در این باره می گوید؛ «بسیاری از اخترشناسان گمان می کردند که عدم یافتن چنین ستارگانی به این خاطر است که ستارگانی که از عناصر سنگین شکل نگرفته اند، از دید ما پنهان هستند. از آنجا که کهکشان ما در ابتدا از درون شکل گرفته و سپس به بیرون گسترش یافته، در نتیجه ستارگان قدیمی هم اکنون در مرکز کهکشان قرار دارند و غیرقابل مشاهده هستند. اما در حال حاضر مرکز کهکشان مملو از ذرات گاز، غبار و ستارگان تازه شکل گرفته است و یافتن شمار اندکی از ستارگان قدیمی در آن، بسیار مشکل است.»
این نسل از ستارگان نخستین در مقایسه با ستاره های کنونی مانند خورشید، باید ظاهری بسیار متفاوت داشته باشند. همان طور که پیش از این نیز اشاره شد تاکنون هیچ بازمانده یی از جمعیت این ستارگان یافت نشده است.
یکی از توضیحاتی که برای مدت ها پیرامون این عدم همخوانی وجود داشت، این بود که ستارگان نخستین باید جایی در مرکز کهکشان گرد آمده باشند، اما بنا بر مشاهدات اخیر این امر بسیار غیرمحتمل است.
اکسیژن، کربن و بسیاری از عناصری که ما همه روزه در زمین با آنها روبه رو هستیم، در ستارگان شکل گرفته اند تا در انفجار بزرگ.
«براد گیبسون» مدیر بخش اختر فیزیک نظری دانشگاه مرکز لانکوشیر انگلیس و همکار مولف در این باره می گوید؛ «اما این عناصر سنگین در مرکز ستارگان ساخته شده و در زیر گازهای سطحی مدفون می مانند و سرانجام به هنگام انفجار مرگبار ستاره آزاد می شوند، در نتیجه زمانی که شما به چنین ستاره یی می نگرید، در واقع عناصری را می یابید که به هنگام تولد ستاره وجود داشته اند؛ این بدان معنا است که ستارگانی باقی مانده از نسل نخستین به هنگام حیات، کماکان هیچ نشانی از عناصر سنگین آشکار نمی سازند.»
در تصویری که می بینید نحوه پراکندگی قدیمی ترین ستارگان (بالا) با پراکندگی کل ستارگان نخستین کهکشان (پایین) مقایسه شده است. در حالی که ستارگان اولیه در مرکز کهکشان گرد آمده اند و به سختی قابل آشکارسازی هستند، ستارگان جوان تر که از گاز تشکیل شده اند و در آنها عناصر سنگین وجود ندارد، در سراسر کهکشان به طور یکنواخت پراکنده شده اند. این حقیقت که تاکنون هیچ نمونه یی از ستارگان نخستین یافت نشده است، آگاهی از مواد تشکیل دهنده آنها و نحوه شکل گیری شان را بسیار مشکل می کند.
گروه تحقیقاتی با انجام شبیه سازی هایی بسیار دقیق پیرامون نحوه شکل گیری کهکشان راه شیری، موفق شدند علاوه بر بازسازی تاریخ و مکان شکل گیری ستارگان در گذر زمان، به ترکیب شیمیایی گازهایی که به واسطه (در درون) ستارگان تشکیل شده، پی ببرند.
«دیسوک کاواتا» اخترشناس رصدخانه کارنگی شهر پاسادنا واقع در ایالت کالیفرنیا و همکار مولف در این باره می افزاید؛ «ما دریافتیم زمانی که ستارگان بسیار پیر در نزدیکی مرکز کهکشان در حال مرگ هستند، بسیار طول می کشد تا عناصر سنگین به گاز های بیرونی راه یابند. به بیان دیگر در حالی که همه ستارگان قدیمی در نزدیکی مرکز کهکشان از بین می روند، شمار زیادی از ستارگانی که فقط حاوی عناصر نخستین هستند در زمانی نزدیک در سراسر کهکشان شکل گرفته اند. بدین ترتیب ستارگان اصلی باید همه جا وجود داشته باشند.»
از آنجا که ستارگانی که در حاشیه (دور از مرکز) کهکشان در حال شکل گیری هستند، با تلسکوپ های امروزی به راحتی آشکار می شوند، باید دلیلی دیگر برای باقی نماندن نسل اولیه ستارگان وجود داشته باشد.
«کریس بروک» همکار محقق و دانشمند دانشگاه واشنگتن و همکار مولف در پایان خاطرنشان کرد؛ شاید آنها ستارگان بسیار پرجرمی بوده اند و نتوانسته اند برای مدت زیادی دوام بیاورند. شاید موضوع چیز دیگری است و ما از آن بی خبریم. پاسخ هرچه که باشد، مطالعه حاشیه کهکشان ما حرف های زیادی پیرامون نسل گمشده ستارگان برای گفتن دارد. «آندره فرارا» از مدرسه بین المللی تحصیلات پیشرفته شهر تریست و رافائلا شینایدر از رصدخانه آرکتری شهر فلورانس ایتالیا در این تحقیقات همکاری داشته اند. نتایج این تحقیقات در دسامبر سال ۲۰۰۶ میلادی در ژورنال اخترفیزیک به چاپ رسیده است.

www.ParsSky.com
اسماعیل مروجی