تتطور تقنيات استكشاف الكون ومراقبته باستمرار، لدرجة أن برايان ويلش وفريقه من الباحثين حققوا اكتشافًا رائدًا باستخدام تلسكوب هابل الفضائي. فقد عثروا على نجم يُدعى WHL0137-LS، أطلقوا عليه اسم إيريندل . استغرق ضوء هذا النجم ما يقارب 13.000 مليار سنة للوصول إلينا، ونحن نرصده منذ أن كان عمر الكون 7% فقط من عمره الحالي.
اكتشاف إيرنديل
من المثير للإعجاب اكتشاف نجم منفرد على هذه المسافة، لكن ذلك ممكن بفضل تشوه الزمكان الذي تصفه النسبية العامة. استخدم تلسكوب هابل حيلة ذكية للاستفادة من هذه الظاهرة. فقد تم تضخيم ضوء نجم إيريندل بفعل جاذبية عنقود مجري ضخم يُدعى WHL0137-08، يقع بيننا وبين النجم. وقد سمح لنا تأثير عدسة الجاذبية هذا برصد هذا النجم المنفرد.
في عام 2016، رُصدت المجرة WHL0137-zD1 لأول مرة من خلال برنامج RELICS، الذي يدرس التجمعات المجرية ذات العدسات الجاذبية، وعُزي شكلها المشوه إلى قوة جاذبية هذا التجمع. ثم عادت هذه المجرة نفسها لتلفت انتباه تلسكوب هابل في عام 2019. وتُعد عدسة الجاذبية التي أنتجت هذه الصورة المطولة هي الأوسع نطاقًا التي رُصدت، إذ تمتد على مسافة 15 ثانية قوسية، مما أكسب المجرة لقب "قوس الفجر".
درس برنامج RELICS 41 مجموعة ، بما في ذلك WHL0137-08 ، والتي تم تصويرها بواسطة كاميرات Hubble's ACS و WFC3. الكتلة قادرة على تكبير الأشياء خارج المجرات ، مثل النجوم ، وهناك لطختان مرئيتان في خلفية صورة إيرندل تتوافقان مع نفس العنقود النجمي. سهّل تطبيق النماذج الرقمية على صورة Earendel التحديد الدقيق لتكبير النجم ، والذي يُعتقد أنه يتراوح بين ألف وأربعين ألفًا.
تقديرات حول النجم Earendel
لسوء الحظ، يستحيل قياس حجم النجم بدقة من هذه المسافة الشاسعة، مع أنه يُمكن تقديره بأقل من 2,3 سنة ضوئية . قد يبدو هذا التقدير غير ذي صلة لعدم وجود نجوم معروفة بهذا الحجم الهائل، ولكنه يؤكد أننا بصدد نجم منفرد وليس عنقودًا نجميًا، مع أنه قد يكون نظامًا نجميًا ثنائيًا أو ثلاثيًا.
سمحت لنا القيمة المطلقة للأشعة فوق البنفسجية باستنتاج أن كتلة إيريندل تزيد عن 50 ضعف كتلة الشمس، ولكن لا مجال لتحسين هذا التقدير. من المرجح أن تكون كتلتها عشرات أو مئات أضعاف كتلة نجمنا، مع كون النطاق الأكثر ترجيحًا بين 50 و100 ضعف كتلة الشمس.
بعد تحليل خصائصه على مدى ثلاث سنوات ونصف، يمكن استنتاج أن هذه الظاهرة ليست عابرة. ورغم عدم دراسة تركيبه، يُعتقد أن إيريندل قد وُلد خلال المراحل المبكرة للكون، مما يشير إلى أنه يتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم. ومع ذلك، يشير عمره إلى أنه ليس من الجيل الأول من النجوم، المعروف باسم المجموعة الثالثة. ويتجاوز اكتشاف إيريندل، أبعد نجم معروف، اكتشاف إيكاروس، الذي اكتُشف عام 2018 ويُعتقد أن عمره أربعة مليارات سنة. يُرصد إيكاروس من خلال تأثيرات عدسة الجاذبية، لكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد يُتيح إمكانية تحديد النوع الطيفي لإيرندل وما إذا كان نظامًا نجميًا ثنائيًا أم متعددًا. والفرق بين الاكتشافين كبير.
أهمية الاكتشاف
تكمن أهمية هذا الاكتشاف في منظوره الأوسع، لا في طبيعته المنعزلة. فعندما نرغب في التعرف على الحضارات القديمة، ندرس الآثار التي خلفتها وراءها. ومن خلال دراسة هذه الآثار، نستطيع فهم نمط حياتهم. وبالمثل، في رحابة الكون الشاسعة، تُعدّ بقايا النجوم بمثابة آثار حضارة قديمة.
تمر النجوم بدورة حياة ، من الولادة إلى التطور ثم الزوال في نهاية المطاف ، تاركة بقايا. تصبح النجوم كالشمس أقزامًا بيضاء ، بينما تصبح أضخمها نجومًا نيوترونية ، وأكبر ثقوب سوداء ضخمة ، وهي النواة التي تحدث فيها التفاعلات. في النهاية ، ما تبقى من نجم هو مادة نووية. لذلك ، يمكننا مقارنة النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء والثقوب السوداء بمومياوات الكون.
يُتيح لنا هذا التشبيه استنتاج أنه إذا صادفنا أحد هذه الأجرام، فإنه كان في يوم من الأيام نجمًا ذا كتلة معينة، وُجد لفترة زمنية محددة. يُقدم لنا التطور هذه الرؤية. باكتشافنا لنجم كهذا، نفتح نافذة على الماضي. هذا الاكتشاف بالغ الأهمية لأنه لا يسمح لنا فقط بالاعتراف بوجود الحضارة، بل يُتيح لنا أيضًا معايشتها في زمنها. من خلال مراقبة الكون، نستطيع رؤية نجم واحد على الأقل من أيام بدايات الكون، أي قبل 900 مليون سنة.
اكتشافات مستقبلية أخرى
كما ذكرنا سابقًا في المقال، تتطور تقنيات رصد الفضاء بوتيرة متسارعة. وهذا يدفعنا للتساؤل عن الاكتشافات التي يُمكننا توقعها في المستقبل. يُمكن استخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي ليس فقط لرصد هذه النجوم، بل أيضًا للحصول على أطيافها. وبذلك، يُمكننا اكتساب فهم أعمق لفيزياء النجوم الفلكية . تشكلت هذه النجوم المبكرة، المعروفة بنجوم الجيل الثالث، خلال فترة شح الموارد.
خلال المراحل الأولى للكون، كانت النجوم الأولى تتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم، مع آثار لعناصر أخرى. لم تكن هذه النجوم قد انفجرت بعد، ولم يحدث أي تلوث من عناصر أخرى ناتجة عن الاندماج النووي. مع ذلك، عندما انفجرت هذه النجوم أخيرًا، كان من المتوقع أن تكون كتلتها أكبر بكثير مما هو مرصود حاليًا. يُعد رصد خصائص هذه النجوم المبكرة ذا أهمية بالغة، إذ يُؤكد فهمنا النظري للكون المبكر.
يحقق هذا الهدف الأساسي لـ Hubble ، وهو التأكد من أن فهمنا للقوانين الفيزيائية والكون يتوافق مع ما نلاحظه بالفعل.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن النجم وإيرنديل وخصائصهما.