מורשת הכוכבים המסנוורת של הכוכבים הראשונים

כשאנחנו מסתכלים למעלה לשמיים שלנו בלילה בהיר, אנחנו רואים בד של שחור מדהים שמפוזר בשריפות רחוקות של אינספור כוכבים מסנוורים. כיצד נוצרו הכוכבים הלוהטים הללו – ומאיפה הם באו? הכוכבים הראשונים שניפצו את החושך הקדום של היקום העתיק היו עצמים מסתוריים שהיו אחראים לעצם קיומנו – לא היינו כאן אם הכוכבים הראשונים לא חישלו ממש את כל היסודות האטומיים הכבדים יותר מהליום בחום הצורב שלהם. , לבבות לוהטים. הברזל בדם שלנו, הסידן בעצמותינו, החמצן שאנו נושמים, המים שאנו שותים, החול שמתחת להישגנו והפחמן שהוא הבסיס לחיים על פני כדור הארץ, כולם נוצרו על ידי כוכבים – הירייה הזו. קבוצות של אלמנטים טריים, כבדים ומקיימים חיים, צורחים לחלל כשהם "מתו", לאחר ששרפו את דלק המימן הדרוש להם. במאי 2019, אסטרונומים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) בקיימברידג', מסצ'וסטס, הכריזו על הממצאים החדשים שלהם, שבמקום להתנפח לכדורים, כפי שחשבו מדענים פעם, פיצוצי סופרנובה א-סימטריים עתיקים עשויים להיות אחראים לזריעת כוכבי תינוק חדשים ומבריקים. איפשרו חיים על פני כדור הארץ, ובכל מקום אחר שקיימים חיים בקוסמוס.

כמה מאות מיליוני שנים לאחר לידת המפץ הגדול של היקום, שלפי החשיבה התרחשה לפני כ-13.8 מיליארד שנים, התלקח הדור הראשון של כוכבים, שהאירו את היקום בצורה של כדורי מימן וגז הליום בוהקים ענקיים. . בתוך הליבות החמות של הכוכבים הקדומים הראשונים הללו, תגובות תרמו-גרעיניות קיצוניות יצרו את המנה הראשונה של יסודות כבדים יותר, כולל פחמן, ברזל ואבץ.

הוצע כי הכוכבים הראשונים היו כנראה כדורי אש ענקיים שחיו מהר ומתו צעירים. ככל שהכוכב גדול יותר; ככל שהחיים שלו קצרים יותר. כוכבים עצומים שורפים את הדלק שלהם מהר יותר מאחיהם הכוכבים הקטנים יותר מכיוון שהם הרבה יותר חמים. לפיכך, הם חיים רק מיליוני שנים, בעוד שבני משפחתם הפחות חסונים זוהרים בבהירות עבור מיליארדים – או אפילו טריליונים— של שנים, על שריפת מימן רצף ראשי של ה תרשים הרצספרונג-ראסל של אבולוציה של כוכבים. אסטרופיזיקאים הניחו במשך שנים רבות שהכוכבים העתיקים והמסיביים הללו התפוצצו כסופרנובות כדוריות דומות.

עם זאת, צוות האסטרונומים ב-MIT ובמוסדות אחרים, גילה כעת שהכוכבים הראשונים הללו פוצצו את עצמם לרסיסים בפיצוץ הרבה יותר חזק וא-סימטרי, והשליכו סילונים מייללים לחלל שהיו מספיק אלימים כדי לפלוט לתוך היסודות האטומיים הכבדים. גלקסיות סמוכות. האלמנטים החדשים האלה – הראשונים מסוגם בקוסמוס העתיק – שימשו כזרעים יקרי ערך לדור השני של כוכבים, שאת חלקם ניתן לראות עד היום רוקדים בבהירות ביקום שלנו.

במאמר מחקר שפורסם בגיליון 8 במאי 2019 של כתב עת אסטרופיזי, המדענים מדווחים על כמות גדולה של אבץ HE 1327-2326, שהוא ניצול כוכבים עתיק הנמנה עם הדור השני של הכוכבים של היקום. הם מאמינים שהכוכב יכול היה להצליח להשיג כמות כה גדולה של אבץ כתוצאה מפיצוץ סופרנובה א-סימטרי שבישר על "מותו" של אחד הכוכבים הראשונים שמאכלסים את הקוסמוס הקדמון. כוכב הדור הראשון שנעלם כעת, קצר מועד, העשיר לפיכך את ענן הגז של הכוכבים מהדור השני הצעיר עם אצווה המחושלת של יסודות אטומיים כבדים יותר.

"כאשר כוכב מתפוצץ, חלק מסוים מהכוכב הזה נשאב לתוך חור שחור כמו שואב אבק. רק כאשר יש לך סוג של מנגנון, כמו סילון שיכול למשוך החוצה חומר, אתה יכול לראות את החומר הזה בהמשך. כוכב הדור. ואנחנו מאמינים שזה בדיוק מה שיכול היה לקרות כאן", הסבירה ד"ר אנה פרבל ב-8 במאי 2019 הודעה לעיתונות של MIT. ד"ר פרבל הוא פרופסור חבר לפיזיקה ב-MIT וחבר ב-MIT מכון קוולי לאסטרופיזיקה וחקר החלל.

"זוהי העדות התצפיתית הראשונה לכך שסופרנובה א-סימטרית כזו התרחשה ביקום המוקדם. זה משנה את ההבנה שלנו כיצד הכוכבים הראשונים התפוצצו", הגיבה ד"ר רנה אזדין, שהיא פוסט דוקטורט ב-MIT, והמחברת הראשית של המחקר.

דורות כוכבים

הדור הראשון של הכוכבים לא היה כמו הכוכבים שאנו רואים היום. הסיבה לכך היא שדור הכוכבים הראשון נולד ישירות ממימן והליום בתוליים – שני היסודות האטומיים הקלים ביותר בעולם המוכר. טבלה מחזורית. גם מימן וגם הליום נולדו במפץ הגדול (נוקלאוסינתזה של המפץ הגדול). מאמינים שהכוכבים הראשונים היו ענקיים ומבריקים במיוחד, וקיומם שינה את היקום שלנו ממה שהוא היה למה שזה עכשיו הוא.

יש שלושה דורות של כוכבים. השמש שלנו היא חברה באוכלוסיה I, כלומר היא חברה בדור הכוכבים הצעיר ביותר. כוכבי אוכלוסייה III הם העתיקים ביותר, והם יצרו את הגז הבתולי שהתעכב לאחר המפץ הגדול. בז'רגון של אסטרונומים, כל היסודות האטומיים הכבדים יותר מהליום נקראים מתכות. לכן, המונח מַתֶכֶת, כפי שמשתמשים בו אסטרונומים, שונה מאותו מונח כאשר הוא משמש על ידי כימאים. כוכבי אוכלוסייה II הם כוכבים שנמצאים בין אוכלוסיות I ו-III. כוכבים אלה מבוגרים יותר מהשמש של אוכלוסיית I שלנו, אבל צעירים יותר מהכוכבים הראשונים של אוכלוסיה III. הכוכבים הראשונים היו מדולדלים ממתכות, אך כוכבי אוכלוסייה II מראים כמויות עקבות של מתכות מחושל בלבבות החמים של כוכבי אוכלוסייה III. אוכלוסיית כוכבי I, כמו השמש שלנו, היא הגדולה ביותר מַתֶכֶת תוֹכֶן. עם זאת, סיווג מסודר זה מטעה במקצת. זה בגלל ש את כל כוכבים, ללא קשר לדורם, הם כדורים מתנפלים המורכבים בעיקר מגז מימן.

כי מתכות ניתן לייצר רק בדרך של תהליך של נוקלאוסינתזה של כוכבים, קיומם של כמויות אפילו עקבות של מתכות מצביע על כך שאוכלוסיית כוכבים מוקדמת יותר הייתה צריכה להתקיים לפני שכוכבי האוכלוסייה II נולדו. שם היה tp הייתה אוכלוסייה של כוכבים שהתקיימה לפניהם על מנת ליצור אותם מתכות. כוכבי האוכלוסייה השלישית, שאינם קיימים עוד ביקום הנראה לעין, השאירו את "טביעות הרגל" הכימיות שלהם מאחור בדור הכוכבים שבא אחריהם, ו"טביעות הרגל" הכוכביות הללו מספרות על אותה אוכלוסיה קדמונית שנעלמה כעת מהדור העתיק ביותר. של כוכבים.

אסטרונומים מקטלגים בערך כוכבים כאוכלוסיה I (גבוהה מַתֶכֶת תוכן) או אוכלוסייה II (נמוכה מַתֶכֶת תוֹכֶן). אבל, כי אפילו הכי מַתֶכֶת-עני כוכבי אוכלוסיה II ספורט כמות קטנה של מתכות, הם חושפים שההרכב שלהם מורכב מיותר מאשר רק מהגז הקדמון הבתולי שנוצר בלידת המפץ הגדול של היקום. ענקי הכוכבים מאוכלוסיית III היו מורכבים רק מהגזים הבתוליים הקלים ביותר: מימן, הליום וכמויות מועטות של ליתיום. לכן, הגז המרכיב את כוכבי אוכלוסייה III לא "זוהם" מהכבדים מתכות מחושל בלבבות החמים של כוכבים קודמים. כוכבי אוכלוסיה III גרמה לעלייה הדרגתית בכוכבים מתכתיות בדורות צעירים יותר ויותר של כוכבים.

בדרך כלל חושבים שכוכבי אוכלוסייה III נולדו בעריסות טהורות של גז לא מזוהם. הדמיות ממוחשבות מספריות שפכו אור על תהליך יצירת הכוכבים העתיק והמסתורי מאוד, ועל אורך החיים הקצר ביותר של הכוכבים הראשונים. כוכבי ה-Population III הענקיים לא נכנסו בעדינות לאותו לילה טוב, והם התפוצצו ברעש לרסיסים בפיצוצי סופרנובה מבריקים, שהטילו את אספקתם של זה עתה נוצרו. מתכות מיילל ברעש לתוך החלל שבין הכוכבים. זה הפך את היסודות האטומיים הכבדים יותר שנולדו לזמינים לשילוב בתוך הקור והאפל הענק עננים מולקולריים של גז ואבק ששימשו כמשתלות המוזרות לדורות מאוחרים יותר של עוד מַתֶכֶת-כוכבים עשירים.

מכיוון שהכוכבים הראשונים היו כה מאסיביים, הם ניצלו במהירות את האספקה ​​הדרושה להם של גז מימן וטהור – ולאחר מכן פוצצו את עצמם לגזרים במה שהיו כנראה סופרנובות חזקות, מבריקות ואלימות במיוחד. כוכבי אוכלוסייה III נשרפו בגיל צעיר יחסית בסטנדרטים של כוכבים. הסופרנובות העתיקות הללו היו אחראיות במידה רבה להפעלת שינוי ימי מדהים ביקום. הסנוורים הכוכבים האלה שינו לחלוטין את הדינמיקה של היקום על ידי חימום שלו. החום החדש הזה יינן את הגז הסביבתי.

המורשת המתמשכת של הכוכבים הראשונים

ד"ר פרבל גילה את הכוכב המטומטם, מדובב HE 1327-2326, בשנת 2005. בזמנו, הכוכב החזיק בתואר הכי הרבה מַתֶכֶת-כוכב חסר ידוע. פירוש הדבר שהוא מכיל ריכוזים נמוכים ביותר של יסודות כבדים יותר ממימן והליום, מה שמעיד על כך שהוא אוכלוסייה II כוכב. HE 1327-2326 נולד בתקופה שבה רוב היקום כבד מתכות עדיין לא זויפו.

"הכוכבים הראשונים היו כל כך מסיביים שהם נאלצו להתפוצץ כמעט מיד. הכוכבים הקטנים יותר שנוצרו כדור השני עדיין זמינים היום, והם משמרים את החומר המוקדם שהותירו אחריהם הכוכבים הראשונים האלה. לכוכב שלנו יש רק פזר של יסודות כבד יותר ממימן והליום, אז אנחנו יודעים שהוא בוודאי נוצר כחלק מהדור השני של כוכבים", הסביר ד"ר פרבל ב-8 במאי 2019 הודעה לעיתונות של MIT.

"אנשים חשבו מתצפיות מוקדמות שהכוכבים הראשונים לא היו כל כך בהירים או אנרגטיים, וכשהם התפוצצו, הם לא ישתתפו הרבה ביינון מחדש של היקום. אנחנו במובן מסוים מתקנים את התמונה הזו ומראים, אולי לכוכבים הראשונים היו מספיק תנופה כשהם התפוצצו, ואולי עכשיו הם מתחרים חזקים על תרומה ליינון מחדש, ועל גרימת הרס בגלקסיות הננסיות הקטנות שלהם", הוסיף ד"ר פרבל.

הסופרנובות הראשונות שבישרו את מותם הנפיץ של הכוכבים הראשונים אולי גם היו חזקות מספיק כדי לירות את קבוצת הכבדים החדשים שלהם. מתכות לתוך "גלקסיות בתולות" סמוכות שעדיין לא הולידו כוכבים משלהן.

ד"ר פרבל המשיך להסביר כי "ברגע שיש לך כמה יסודות כבדים בגז מימן והליום, יהיה לך הרבה יותר קל ליצור כוכבים, במיוחד קטנים. השערת העבודה היא שאולי נוצרו כוכבי דור שני מהסוג הזה במזוהמים האלה. מערכות בתולות, ולא באותה מערכת כמו פיצוץ הסופרנובה עצמו, שזה תמיד מה שהנחנו, בלי לחשוב בדרך אחרת. אז זה פותח ערוץ חדש להיווצרות כוכבים מוקדמת".


Source by Judith E Braffman-Miller

About admin

Check Also

אסטרולוגיה, 27 הנקשטרות (כוכבים) והירח

לאחרונה, ובמיוחד בתקופתו של גנדי, כשהבריטים שלטו בהודו, התרחשה מעין שטיפת מוח של המוח ההינדי …

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

Recent Comments