بعد المجرات.. هل يعثر «جيمس ويب» على النجوم الأولى في الكون؟
بينما حقق تلسكوب جيمس ويب (JWST) خطوات واسعة في تحديد المجرات المبكرة، فإن العثور على النجوم الأولى في الكون، يشكل تحدياً فريداً.
تلك النجوم المعروفة باسم "نجوم المجموعة الثالثة"، تشكلت بدون أي معادن بعد وقت قصير من الانفجار الكبير.
وتهدف الدراسة، التي قادها إريك زاكريسون من جامعة أوبسالا بالسويد، والتي نُشِرت تفاصيلها على موقع ما قبل طباعة الأبحاث "أرخايف"، إلى وضع الأساس العلمي لكيفية استخدام قدرات الأشعة تحت الحمراء الخاصة بالتلسكوب لاكتشاف نجوم المجموعة الثالثة.
ولعبت هذه النجوم، التي يُعتَقد أنها كبيرة بشكل لا يُصدَّق، حيث تصل كتلتها إلى 1000 مرة كتلة شمسنا، دوراً حاسماً في إنهاء العصور المظلمة للكون عن طريق انبعاث الضوء.
ولاكتشاف هذه النجوم القديمة، يمكن أن تساعد عدسة الجاذبية، الناتجة عن انحناء الأجسام الضخمة للضوء، تلسكوب جيمس ويب الفضائي في اكتشاف النجوم الفردية عالية الكتلة حتى على المسافات الكونية.
وهذه النجوم، الموجودة حول الانزياح الأحمر (z = 20) ضرورية لفهم عصر إعادة التأين (EoR) عندما تم إزالة ضباب الهيدروجين في الكون بواسطة الضوء الصادر من هذه النجوم المبكرة.
والانزياح الأحمر، الذي يُشار إليه بالرمز "z"، هو مقياس لمدى تحول الضوء الصادر من جسم سماوي نحو أطوال موجية أطول وأكثر احمراراً بسبب توسع الكون، فعندما يراقب علماء الفلك الضوء من أجسام بعيدة جدًا، مثل المجرات أو النجوم، فإنهم غالباً ما يلاحظون انزياحاً أحمر في طيف ذلك الضوء.
وتتضمن صيغة حساب الانزياح الأحمر مقارنة الطول الموجي للضوء المرصود بالطول الموجي المنبعث من الجسم، فعلى سبيل المثال، فإن الانزياح نحو الأحمر بمقدار z = 20، يعني أن الطول الموجي للضوء المرصود من ذلك الجسم قد امتد بعامل 20 بسبب توسع الكون منذ انبعاث الضوء.
ويقول زاكريسون إن "اكتشاف هذه النجوم الأولى، الموجودة حول الانزياح الأحمر (z = 20)، له قيمة علمية هائلة، حيث يسلط الضوء على العصور المبكرة للكون، وتكوين العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم، والتطور اللاحق للمجرات والهياكل الكونية".
ومع ذلك، فإن العثور على هذه النجوم وسط بيانات معقدة يفرض تحديات، حيث يعد التحليل الطيفي للتمييز بين نجوم المجموعة الثالثة الفقيرة بالمعادن والنجوم اللاحقة الغنية بالمعادن أمراً معقداً، خصوصاً عند التعامل مع أنظمة النجوم الثنائية المحتملة أو الإشارات المحجوبة من سدم الهيدروجين المحيطة.
ويضيف أن "نجاح تلسكوب جيمس ويب الفضائي في اكتشاف هذه النجوم المراوغة سيمثل إنجازاً علمياً مهماً، في إطار السعي لفهم أعمق لأصولنا الكونية".
aXA6IDMuMTQyLjUzLjE1MSA=
جزيرة ام اند امز
