علماء الفلك يكتشفون النجم الأكثر "نقاءً" في الكون المعروف

في إنجازٍ علميٍّ أبهرَ الأوساط الفلكية، حدّد باحثون ما قد يكون النجمَ الأكثر نقاءً كيميائيًا على الإطلاق في الكون المعروف. يقع هذا النجم القديم - المسمى ب SMSS J031300.36−670839.3- في هالة مجرة درب التبانة، ولا يحتوي تقريبًا على أي عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم، مما يجعله أحفورةً حيةً من أقدم عصور التاريخ الكوني. وعلى عكس معظم النجوم، التي تحمل البصمات الكيميائية لأجيال سابقة من الانفجارات النجمية، يبدو أن هذا النجم لم يتأثر بعمليات الإثراء التي شكلت الكون على مدى مليارات السنين. يشير تركيبه إلى أنه تشكل بعد الانفجار العظيم بفترة وجيزة، ربما من بقايا النجوم الأولى - وهي نجوم عملاقة ضخمة قصيرة العمر غذّت الكون بعناصر أثقل من خلال المستعرات العظمى. وقد تم هذا الاكتشاف من قبل فريق من علماء الفلك باستخدام تلسكوب SkyMapperفي أستراليا، المتخصص في تحديد النجوم منخفضة المعادن. ما يجعل هذا النجم استثنائيًا ليس عمره فحسب، بل نقاؤه أيضًا. فهو يحتوي على كمية حديد أقل من أي نجم آخر تم قياسه على الإطلاق - أقل من جزء من عشرة ملايين من محتوى الحديد في الشمس. هذه الندرة الشديدة للمعادن تجعله من بين الجيل الأول من النجوم التي تشكلت بعد تبريد سحب الغاز البدائية، مما يوفر لمحة نادرة عن ظروف الكون المبكر.

فك شيفرة كيمياء الكون المبكر

توفر الطبيعة البكر لـ SMSS J031300.36−670839.3 فرصة فريدة لدراسة المشهد الكيميائي للكون بعد نشأته بفترة وجيزة. في الفيزياء الفلكية، يشير مصطلح "المعادن" إلى جميع العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم. تتشكل هذه العناصر في نوى النجوم وتنتشر عبر انفجارات المستعرات العظمى، مما يُثري الوسط بين النجوم تدريجيًا. إن معظم النجوم، بما في ذلك شمسنا، تولد من هذه المادة الغنية، وبالتالي تحتوي على مزيج من المعادن يعكس التاريخ التراكمي لتطور النجوم. لكن هذا النجم المكتشف حديثًا يتحدى هذا النمط. إذ يشير غياب المعادن تقريبًا إلى أنه تشكل من سحابة غازية لم تكن ملوثة بعد بأجيال سابقة من النجوم. وهذا يجعله نجمًا من الجيل الثاني - تشكل مباشرة من حطام النجوم الأولى، والتي كانت تتكون بالكامل من الهيدروجين والهيليوم البدائيين. ومن خلال تحليل طيف الضوء المنبعث من النجم، يمكن لعلماء الفلك تحديد تركيبه العنصري بدقة ملحوظة. فتكشف البيانات عن نقص ملحوظ في الحديد والكربون والعناصر الثقيلة الأخرى، مما يشير إلى أن المستعر الأعظم الذي سبق تشكله كان من نوع لم يقذف كميات كبيرة من هذه المواد. وهذا يتحدى النماذج الحالية لسلوك المستعر الأعظم المبكر ويشير إلى أن النجوم الأولى ربما تكون قد انفجرت بطرق تركت وراءها آثارًا كيميائية ضئيلة. إن نقاء النجم ليس مجرد أمر مثير للفضول، بل هو مفتاح لفهم فيزياء الكون المبكر، ومساعدة العلماء في تحسين نماذجهم لتكوين النجوم، والتخليق النووي، والتطور المجري.

البحث عن الضوء القديم

إن العثور على نجم نقيّ كـ SMSS J031300.36−670839.3 ليس بالأمر الهيّن. فهو يتطلب مزيجًا من تكنولوجيا تلسكوبية متطورة، وتحليل بيانات متطور، وفهمًا عميقًا لتجمعات النجوم. صُمم تلسكوب SkyMapper، الذي تُشغّله الجامعة الوطنية الأسترالية، خصيصًا لمسح سماء الجنوب بحثًا عن النجوم منخفضة المعادن. يستخدم التلسكوب مجموعة فريدة من المرشحات للكشف عن الاختلافات الدقيقة في ضوء النجوم التي تُشير إلى وجود أو غياب عناصر مُعينة. فبمجرد تحديد نجم مُرشّح، تُجرى عمليات رصد لاحقة باستخدام مطياف عالي الدقة، مثل تلك المُستخدمة في تلسكوبات ماجلان في تشيلي، لتأكيد تركيبه. العملية دقيقة وتستغرق وقتًا طويلًا، وتتضمن تحليل آلاف النجوم للعثور على نجم واحد يُلبي المعايير. لكنّ المكافأة هائلة. يُضيف كل نجم نقيّ يُكتشف نقطة بيانات جديدة إلى فهمنا لسنوات تكوين الكون. هذه النجوم نادرة لأن الكون قد أُثري بالمعادن باستمرار مع مرور الوقت. ومع تطور المجرات وموت النجوم، تختلط بقاياها بالغاز بين النجوم، مما يزيد من صعوبة العثور على جيوب سليمة من المادة البدائية. يشير اكتشاف SMSS J031300.36−670839.3 إلى أن مثل هذه النجوم قد لا تزال موجودة في الأطراف الخارجية لهالات المجرات، حيث ظلت الظروف مستقرة نسبيًا. كما يثير احتمال وجود نجوم أقدم، من الجيل الأول حقًا - تُعرف باسم نجوم المجموعة الثالثة - تنتظر اكتشافها. ستمثل هذه النجوم، إذا رُصدت، الآثار الكونية النهائية، التي تشكلت مباشرة من آثار الانفجار العظيم، وتقدم رؤية لا مثيل لها عن نشأة الكون.

نظرة فلسفية على الأصول الكونية

إلى جانب قيمته العلمية، فإن اكتشاف أكثر النجوم نقاءً التي عرفتها البشرية يدعو إلى التأمل في مكانتنا في الكون. ليس النجم SMSS J031300.36−670839.3 مجرد كرة غازية، بل هو رسول من زمن ما قبل الكواكب، وقبل الحياة، وحتى قبل تكوين مجرة درب التبانة. لقد احترق بهدوء لأكثر من 13 مليار عام، دون أن تمسه دورات الخلق والدمار التي تُميز الكون الحديث. يُذكرنا وجوده بأن الكون ليس ساكنًا، بل مُركبًا من عصور، كل منها يترك وراءه آثارًا يُمكن قراءتها كفصول في كتاب. وبهذا المعنى، يُعد النجم صفحة من المقدمة - همسة من الكون قبل أن يصبح مُعقدًا. وبالنسبة للفلاسفة وعلماء الكونيات على حد سواء، تتحدى هذه الاكتشافات تفكيرنا في الزمن ليس كمقياس بشري، بل كسلسلة كونية متصلة. إنها تدعونا إلى التأمل في هشاشة الذاكرة، وثبات المادة، واتساع التاريخ الذي سبق تاريخنا. إن نقاء النجم هو استعارة للأصل - للبساطة التي ينشأ منها التعقيد. إنه تذكير بأنه حتى في كونٍ مليءٍ بالضجيج، لا تزال هناك أماكنٌ من الصمت، لم تمسها إنتروبيا الزمن. وبينما نواصل استكشافنا للسماء، فإن كل اكتشافٍ كهذا يُقرّبنا ليس فقط من فهم آليات الكون، بل من استيعاب شاعريته أيضًا. SMSS J031300.36−670839.3 هو انتصارٌ علمي، نعم، ولكنه أيضًا قصيدةٌ كونية، كُتبت بالهيدروجين والضوء.