اندی کوربلی -17 مه 2024-راه شیری – کایل گوچ، Unsplash
بخشی از دلیل پیچیده بودن تلسکوپ فضایی جیمز وب این است که می بایست قادر به دیدن ستارگان از دوره های اولیه کیهان – فقط چند میلیون سال پس از انفجار بزرگ – باشد.
اما تیمی از دانشجویان در MIT کشف کرده‌اند که احتمال اینکه ما تعدادی از این ستاره‌ها را در حیاط خلوت کهکشانی خود داشته باشیم، در فاصله هزاران سال نوری از زمین، به جای میلیاردها، بسیار زیاد است.
اکتشافات آنها: اینکه حدود 65 ستاره که 13 میلیارد سال پیش شکل گرفته اند، هاله راه شیری را احاطه کرده اند، یک رصد بزرگ است که نوید تغییر نحوه مطالعه جهان اولیه را در چند دهه آینده می دهد.
همه چیز از زمانی شروع شد که آنا فربل، استاد فیزیک دانشگاه MIT، پروژه کلاسی غیرمعمولی را برای مطالعه ستارگان باستانی به نام باستان شناسی ستاره ای رصدی راه اندازی کرد، که برای او و دانش آموزانش داده های جمع آوری شده در طول سال ها از تلسکوپ 6.5 متری ماژلان-کلی رصدخانه لاس کامپاناس را بررسی کردند.
انفجار بزرگ 13.8 میلیارد سال پیش رخ داد و در انبساط و شکل‌گیری کیهان متعاقب آن، کهکشان‌ها و ستارگان مواد بسیار کمی برای ساختن داشتند و به همین دلیل عمدتاً از هلیوم و هیدروژن با مقادیر کمی استرانسیم و باریم تشکیل شده بودند.
دو عنصر اخیر یکی از نشانه‌های کلیدی بود که فربل و شاگردانش هنگام بررسی سال‌ها مشاهدات ستاره‌ای که توسط ماژلان-کلی انجام شده بود، به دنبال آن بودند.
برخی از این ستارگان هرگز توسط ستاره شناسان مورد بررسی دقیق قرار نگرفته بودند، بنابراین فربل و کلاسش آنها را برای مطالعه در پروژه خود انتخاب کردند. با نگاهی به داده‌های طیف‌سنجی، که می‌تواند حضور و فراوانی عناصر مختلف را بر اساس نشانه‌های نوری از یک جسم نشان دهد، آنها 10 عنصر را یافتند که حاوی همان سطوح پایینی از استرانسیوم، باریم، و همچنین آهن بود، همانطور که ستارگان باستانی و کهکشان‌های کوتوله مشاهده شده از دورترین نقطه کیهان؛ تقریباً 1/10000 محتوای موجود در خورشید مارا دارند.
فربل و شاگردانش به دنبال جمع آوری شواهد بیشتر برای نظریه خود مبنی بر اینکه کهکشان راه شیری حاوی بقایای پنهان کهکشان های کوتوله باستانی مشابهی است، به داده های مداری ستارگانی که پیدا کردند نگاه کردند و مطمئناً چیزی غیرعادی در مورد آنها وجود داشت. در رتروگراد بودند، به این معنی که در جهت مخالف قرص کهکشانی و هاله کهکشان راه شیری می چرخیدند.
فربل می‌گوید: «تنها راهی که می‌توانید ستاره‌ها را از بقیه گروه در مسیر اشتباه قرار دهید، این است که آنها را اشتباه رصد کنید».
آنها با ارجاع متقابل، به داده های مداری ستاره های دیگری که قبلاً حاوی مقادیر بسیار کم استرانسیوم و باریم شناسایی شده بودند، نگاه کردند و دریافتند که سایر ستارگان نیز در حال رتروگراد هستند.
فربل به مطبوعات MIT گفت: «جالب است که همه آنها بسیار سریع هستند – صدها کیلومتر در ثانیه، مسیر اشتباه را طی می کنند. “آنها در حال فرار هستند! ما نمی‌دانیم چرا اینطور است، اما این قطعه‌ای از پازل بود که به آن نیاز داشتیم، و زمانی که شروع کردیم کاملاً پیش‌بینی نمی‌کردم.»
او و دانش‌جویانش تصمیم گرفته‌اند که این ستارگان را ستارگان منظومه ستاره‌ای کوچک برافروخته یا ستارگان SASS بنامند و فرض می‌کنند که آنها آخرین ستارگان باقی‌مانده از کهکشان‌های کوتوله باستانی هستند که با افزایش اندازه راه شیری به راه شیری سقوط کردند. ستارگان SASS «انباشته‌شده» هستند، به این معنی که توسط چیزی به داخل کشیده می‌شوند زیرا زمانی به تنهایی بخشی از یک پیکربندی کهکشانی بودند.
فربل و شاگردانش همراه با پیشگامی در روشی ساده برای جستجوی این ستارگان، دری را به روی اخترشناسان باز کرده‌اند تا بتوانند نخستین نقاط جهان را با جزئیات بسیار واضح‌تر مطالعه کنند – با نگاه کردن به ستارگان بسیار نزدیک‌تر، و بنابراین بسیار درخشان‌تر به خانه.
آنا فربل، استاد فیزیک MIT، می‌گوید: «با توجه به اطلاعاتی که از شکل‌گیری کهکشان‌ها می‌دانیم، این قدیمی‌ترین ستاره‌ها قطعاً باید آنجا باشند. آنها بخشی از شجره نامه کیهانی ما هستند. و ما اکنون راه جدیدی برای یافتن آنها داریم.”
