شناسایی 18 هزار ستاره از بقایای کهکشان‌های اولیه

تیمی از ستاره شناسان با استفاده از اندازه گیری دقیق ترین نقشه سه بعدی کهکشان که تاکنون ایجاد شده 18هزار ستاره را از دوران اولیه کره زمین شناسایی کرده اند.

به گزارش تکناک، آنها مجموعه ای از ستارگان پراکنده در مرکز کهکشان راه شیری و بقایای هسته کهکشانی باستانی هستند، زمانی که کهکشان ما هنوز نوپا بود.

تیمی به سرپرستی هانس والتر ریکس، ستاره شناس از موسسه نجوم ماکس پلانک می گوید: نتایج یافته های مطالعات قبلی با جزئیات بیشتری مورد توجه قرار گرفت. در حقیقت تاریخ 13 میلیارد ساله کهکشان راه شیری یک پازل غول پیکر است که باید از وضعیت امروزی کهکشان دوباره بازسازی شود.

جمعیت ستارگان را می توان بر اساس ویژگی های مشترکی مانند حرکات و ترکیبات شیمیایی آنها به هم مرتبط کرد، خاصیتی که به عنوان فلزی بودن شناخته می شود. اینجاست که رصدخانه فضایی گایا ESA وارد می شود.

این ماهواره سال‌هاست که مدار زمین به دور خورشید را به می پیماید، ستارگان را با دقت ردیابی می‌کند و موقعیت‌ها و حرکت‌های سه بعدی آنها را در کهکشان اندازه‌گیری می‌کند.

علاوه بر این، گایا اندازه گیری هایی را انجام می دهد که امکان تخمین فلزی بودن ستارگان را فراهم می کند.

فلزی بودن می تواند ستاره ها را به هم پیوند دهد، زیرا ستارگانی که ترکیب مشابهی دارند می توانند در یک مکان در همان زمان متولد شوند. اما همچنین می‌تواند تقریباً به ما بگوید که یک ستاره چند ساله است، زیرا عناصر خاصی تا زمانی که ستاره‌هایی در اطراف برای ساختن آنها وجود نداشتند، در کائنات موجود نبوه است.

درست پس از واقعه بیگ بنگ در 13.8 میلیارد سال پیش، تنوع عنصری زیادی وجود نداشت. جهان اولیه عمدتاً از هیدروژن، با کمی هلیوم و مقدار کمی از چیزهای دیگر تشکیل شده است. وقتی اولین ستارگان از توده‌هایی در این محیط شکل گرفتند، هسته‌های متراکم داغ آن‌ها شروع به کوبیدن اتم‌ها به یکدیگر کردند و عناصر سنگین‌تری را تشکیل دادند. هیدروژن به هلیوم، هلیوم به کربن، و غیره، تا آهن برای پرجرم‌ترین ستاره‌ها.

هنگامی که ستارگان به مرز توانایی خود برای همجوشی هسته های اتمی می رسند، می میرند و اغلب در فرآیندی مانند یک ابرنواختر محصولات همجوشی آنها به فضا پاشیده می شود.

انفجارهای پرانرژی ابرنواخترها فلزات سنگین تری مانند طلا، نقره و اورانیوم تولید می کنند. سپس ستاره‌های کوچک این عناصر را در حین شکل‌گیری به کار میگیرند.

هر چه یک ستاره در کیهان دیرتر تشکیل شود، احتمال دارد فلزات بیشتری داشته باشد. بنابراین فلزی بودن بیشتر به معنای ستاره جوانتر است و ستاره‌های فقیر از فلز پیرتر تصور می‌شوند. اما همه مدارهای ستاره‌ای که در مرکز کهکشان حرکت می‌کنند یکسان نیستند.

وقتی گروهی از ستارگان را با محتوای فلزی مشابه، در مسیر مداری مشابهی پیدا می‌کنید، منطقی است که نتیجه بگیرید این گروه از ستارگان جمعیتی هستند که برای مدت طولانی، شاید از زمان شکل‌گیری، در کنار هم بوده‌اند.

ریکس و همکارانش از داده های گایا برای مشاهده ستارگان غول سرخ در فاصله چند هزار سال نوری کهکشان راه شیری استفاده کردند. آنها 2 میلیون ستاره را شناسایی کردند که نور آنها توسط یک شبکه عصبی که می تواند فلزات را مشخص کند، تجزیه و تحلیل شد.

و آنها جمعیتی از ستارگان با سن، فراوانی و مدارهای مشابه را یافتند که نشان می‌دهد آنها قبل از پر شدن کهکشان راه شیری از ستاره‌ها و انبساط در اثر برخورد با کهکشان‌های دیگر، که از حدود 11 میلیارد سال پیش آغاز شده، وجود داشته‌اند.

ما می دانیم که قدیمی ترین ستارگان کهکشان راه شیری قبل از اولین برخورد بزرگ، با کهکشانی به نام گایا-انسلادوس، ساخته شده اند، اما به نظر می رسد این جمعیت در مرکز کهکشان جمعیتی به هم پیوسته از آنها باشد.نقشه سه بعدی کهکشان

ریکس آنها را “قلب پیر بیچاره” راه شیری نامیده است، زیرا آنها از نظر فلز فقیر هستند، بسیار قدیمی هستند و می توان آنها را در قلب کهکشان یافت. به گفته محققان، این جمعیت از ستارگان، بقایای پیش کهکشان‌ها است.

این دسته از ستارگان که در اوایل کیهان شکل گرفتند کهکشان های تکامل یافته، نبودند بلکه سرچشمه آنها بودند. در دوران طفولیت کهکشان راه شیری، سه یا چهار تا از این دانه ها در کنار هم قرار گرفتند تا هسته کهکشان ما را تشکیل دهند.

ستارگان قلب پیر بیچاره در این پیش کهکشان ها متولد نشده اند، بلکه نسل ستارگانی هستند که با مرگ ستاره های کهکشان اولیه شکل گرفتند. به گفته محققان، آنها بیش از 12.5 میلیارد سال قدمت دارند.

این کشف جذاب سوالات زیادی را ایجاد می کند که محققان امیدوارند آنها را بررسی کنند.

توزیع فضایی این ستارگان چگونه است؟ آیا نسبت فراوانی خاصی دارند که بتواند در مورد شرایط شکل گیری کهکشان راه شیری به ما بگوید؟ آیا توزیع آنها می تواند در مورد تاریخچه برخورد کهکشان راه شیری اطلاعات بیشتری به ما بدهد؟

و شاید مهم‌تر از همه، آیا آنها می‌توانند ما را به آن ستاره‌هایی هدایت کنند که کوچک‌تر و کم‌نورتر هستند و یافتنشان سخت‌تر است. آنها ممکن است در مراحل اولیه شکل‌گیری کهکشان راه شیری زمانی که کهکشان‌های اولیه به هم رسیدند، وجود داشته باشند؟

ممکن است از نظر فلز فقیر و قدیمی باشند، اما قلب باستانی کهکشان راه شیری با پاسخ هایی در مورد تاریخ کهکشانی ما بسیار غنی است.