ستارگانی با ۱۰هزار برابر جرم خورشید درآغاز کیهان

کورین شاربونل، اخترفیزیکدان از دانشگاه ژنو می‌گوید: «امروز، به لطف داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب، ما معتقدیم که اولین سرنخ از حضور این ستاره‌های خارق‌العاده را یافته‌ایم.»اولین قطعه این پازل نوعی گروه ستاره‌ای است که خوشه کروی نامیده می‌شود که در جهان ما نسبتا فراوان هستند. حدود ۱۵۷ جرم در کهکشان راه شیری به عنوان خوشه‌های کروی طبقه‌بندی می‌شوند. آنها خوشه‌های بسیار چگال و کروی هستند که بین ۱۰۰ هزار تا ۱ میلیون ستاره دارند. و تمام آن ستارگان دارای خواص شیمیایی بسیار مشابهی هستند که نشان می‌دهد آن‌ها در همان زمان و از یک ابر گازی به دنیا آمده‌اند.

آن‌ها همچنین اغلب از ستاره‌های بسیار کهنسال در آستانه مرگ تشکیل شده‌اند. ستاره‌شناسان این خوشه‌های کروی باستانی را فسیل کیهان اولیه می‌دانند و آن‌ها را مطالعه می‌کنند تا درباره شیمی گذشته کیهان بیاموزند.
اما چیزی واقعا عجیب در مورد این خوشه‌های کروی قدیمی‌تر وجود دارد. آن‌ها نسبت‌های فراوانی شیمیایی را نشان می‌دهند که از ستاره‌ای به ستاره دیگر متفاوت است و توضیح آن دشوار است: غنی‌ شدن هلیوم، نیتروژن و سدیم، و کاهش نسبی کربن و اکسیژن.

توضیحی که بهترین تناسب را با این فراوانی دارد، می‌تواند سوزاندن هیدروژن در دماهای بسیار بالا باشد. در سال ۲۰۱۳، محققان پیشنهاد کردند که این یکی از راه‌های ممکن برای دستیابی به این دماهای بالا، در هسته ستارگان عظیم پرجرم است. ستاره‌های بسیار عظیم پرجرم، یعنی ستارگان حتی با جرم حدود ۱۰ هزار خورشید، با هسته‌های بسیار داغ‌تر و با فشار بسیار بالاتر از ستارگانی که امروزه در اطراف خود می‌بینیم.

شاربونل و همکارش مارک گیلس در سال ۲۰۱۸ به این نتیجه رسیدند که ممکن است باد ستاره‌ای ساطع شده از این ستارگان، محیط بین ستاره‌ای خوشه‌های کروی را با عناصر این ستاره‌ها بیالاید. در همین حال، برخوردهای مداوم با ستاره‌های کوچکتر جرم ستاره را پُرتر می‌کند. هر ستاره‌ای که از مواد بین‌ستاره‌ای آلوده متولد شود، فراوانی شیمیایی حاصل از ستارگان کلان پرجرم در کیهان اولیه را به ارث خواهد برد.

متاسفانه ستاره‌های آلوده قدیمی مدت‌هاست که مرده‌اند و نور آن‌ها از خوشه‌های مجاور مدت‌هاست که از نظر محو شده است.گیلس می‌گوید: «خوشه‌های کروی بین ۱۰ تا ۱۳ میلیارد سال سن دارند، در حالی که حداکثر طول عمر ابرستاره‌ها ۲ میلیون سال است. بنابراین آن‌ها خیلی پیش‌تر از خوشه‌هایی که در حال حاضر قابل مشاهده هستند ناپدید شده‌اند و فقط آثار غیرمستقیم آن‌ها باقی مانده است.»این تحقیق در «Astronomy & Astrophysics» منتشر شده است.