מדענים מייל ומאוניברסיטת הונג קונג מציעים לחפש התלקחויות בהירות מאירועי שיבוש גאות ושפל כדי לזהות את הכוכבים הראשונים של היקום, שהיו חמקמקים למרות תפקידם המשמעותי באבולוציה הקוסמית. קרדיט: twoday.co.il.com
חוקרים אומרים שהכוכבים הראשונים הותירו אחריהם התלקחויות ייחודיות שניתן לזהות על ידי דור חדש של טלסקופי חלל.
אסטרונומים בייל ובאוניברסיטת הונג קונג הציעו אסטרטגיה חדשה למציאת הכוכבים הראשונים של היקום – על ידי חיפוש אחר סימנים להתלקחויות הסופיות והלוהטות שלהם.
במשך שנים חיפשו מדענים ראיות ישירות לכוכבי "Population III", הדור הראשון של כוכבים שהאירו את היקום רק כמה מאות מיליוני שנים לאחר המפץ הגדול. נוצרו מהגז הבתולי של היקום הקדום, כוכבים ראשונים אלה מילאו תפקיד מכריע בהתפתחות הקוסמוס ובהתפתחות של דורות מאוחרים יותר של כוכבים.
"הבנו שהזיקוקים שנוצרו בעקבות קריעת כוכב אוכלוסייה III שמתרחק קרוב מדי ל חור שחור צריך להיות ניתן לזיהוי." — Priyamvada Natarajan
אסטרונומים אומרים שהכוכבים הראשונים היו בתחילה נקיים ממתכות, מורכבים בעיקר ממימן והליום. עם זאת, בסופו של דבר הם החלו לייצר מתכות בליבתם, מה שהופך אותם לגשר לכוכבים שייווצרו מיליארדי שנים מאוחר יותר.
כוכבי "Population III" צפויים להיות שונים גם בדרכים אחרות. הם צפויים להיות הרבה יותר מסיביים וחמים יותר מהשמש של כדור הארץ ומכוכבים אחרים וצעירים יותר; היו להם גם תוחלת חיים קצרה יותר.
עם זאת, הכוכבים הראשונים הללו עדיין לא זוהו בתצפית. המפתח למציאתם, אומרים החוקרים, הוא לחפש את הזיקוקים שהם השאירו מאחור.
"הגילוי האחרון של החורים השחורים הראשונים על ידי ה טלסקופ החלל ג'יימס ווב מצביע על כך שהם גם נמצאים במקומם בערך באותו זמן כמו הכוכבים הראשונים", אמרו פריאמוודה נטרג'אן, הפרופסור של ג'וזף ס. וסופיה ס. פרוטון ויו"ר לאסטרונומיה ופרופסור לפיזיקה בפקולטה לאמנויות ומדעים של ייל (FAS). ומחבר שותף של מחקר חדש שפורסם ב ה מכתבי יומן אסטרופיזיים.
"הבנו שהזיקוקים שנוצרו בעקבות קריעת כוכב אוכלוסייה III שמתרחק קרוב מדי לחור שחור צריכים להיות ניתנים לזיהוי", אמר נטרג'אן.
תיאור של אמן של אירוע שיבוש גאות ושפל. קרדיט: ראלף קרופורד/המכון למדע טלסקופ החלל
זיהוי אירועים קוסמיים על פני מיליארדי שנות אור
במחקר החדש, החוקרים מציעים שאם כוכב "Population III" יתקל בחור שחור, "אירוע השיבוש הגאות" (TDE), שבו החור השחור קורע את הכוכב, ייצור התלקחות בהירה במיוחד – בהיר. מספיק ואורך חיים מספיק כדי להגיע על פני מיליארדי שנות אור כדי להגיע לכדור הארץ היום. יתרה מכך, להתלקחות תהיה "חתימה" ניתנת לזיהוי שניתן להבחין לאסטרונומים.
"כאשר הפוטונים האנרגטיים נעים ממרחק מאוד רחוק, טווח הזמן של ההתלקחות יימתח עקב התפשטות היקום", אמרה האסטרונומית ג'יין דאי מאוניברסיטת הונג קונג, החוקרת הראשית של צוות המחקר. "התלקחויות ה-TDE הללו יעלו ויתפוררו במשך תקופה ארוכה מאוד, מה שמבדיל אותם מה-TDE של כוכבים מסוג שמש ביקום הסמוך."
חשוב לציין שגם אורך הגל של האור של ההתלקחויות נמתח, לפי המחבר הראשון של המחקר, Rudrani Kar Chowdhury מאוניברסיטת הונג קונג. "האור האופטי והאולטרה סגול הנפלט מה-TDE יועבר לאורכי גל אינפרא אדום כאשר יגיע לכדור הארץ", אמרה.
וניתן לזהות את האור האינפרא אדום הזה, אמרו החוקרים.
תפקידם של טלסקופים מודרניים בזיהוי כוכבים
הם אומרים ששני דגל נאס"א משימות, טלסקופ החלל ג'יימס ווב וננסי גרייס הקרובה טלסקופ החלל הרומילשניהם יש את היכולת לזהות פליטת אינפרא אדום – אפילו ממרחקים גדולים.
"היכולות הייחודיות של רומן להיות מסוגלת בו-זמנית לצפות באזור גדול בשמים ולהציץ עמוק לתוך היקום המוקדם הופכות אותו לבדיקה מבטיחה לזיהוי התלקחויות Pop III TDE אלה", אמר נטראג'אן. "ייתכן שזו הדרך היחידה שבה נוכל להסיק את נוכחותם של כוכבי פופ III."
תגליות כאלה אפשריות בעשור הבא, אמרו החוקרים.
למידע נוסף על מחקר זה, ראה שימוש בחורים שחורים כדי לחשוף עדויות על הכוכבים הראשונים של היקום.
