טלסקופ ג'יימס ווב גילה את החתימות הכימיות של הכוכבים הגדולים ביקום

טלסקופ החלל ג'יימס ווב עזר לאסטרונומים לגלות את החתימות הכימיות הראשונות של כוכבים סופר-מסיביים, "מפלצות השמיים" שנשרפו בבהירותן של מיליוני שמשות ביקום המוקדם.

עד כה, הכוכבים הגדולים ביותר שנצפו בכל מקום היו בעלי מסה של פי 300 בערך מזו של השמש שלנו. אבל הכוכב העל-מסיבי המתואר במחקר החדש מוערך במסה של בין 5 ל-000 שמשות.

צוות החוקרים האירופאים שעומד מאחורי המחקר העלה בעבר תיאוריה על קיומם של כוכבים סופר-מסיביים בשנת 2018 בניסיון להסביר את אחת התעלומות הגדולות ביותר של האסטרונומיה. במשך עשרות שנים, אסטרונומים מבולבלים מהמגוון העצום של הרכב הכוכבים השונים שנאספו במה שנקרא צבירים כדוריים.

צבירים אלה, רובם ישנים מאוד, יכולים להכיל מיליוני כוכבים בחלל קטן יחסית. התקדמות האסטרונומיה חשפה מספר הולך וגדל של צבירים כדוריים, אשר מאמינים שהם החוליה החסרה בין הכוכבים הראשונים של היקום לגלקסיות הראשונות.

לגלקסיית שביל החלב שלנו, שיש לה יותר מ-100 מיליארד כוכבים, יש כ-180 צבירים כדוריים. אך נותרה השאלה: מדוע לכוכבים בצבירים הללו יש מגוון כל כך של יסודות כימיים, למרות העובדה שכנראה כולם נולדו בערך באותו זמן, מאותו ענן גז?

כוכבים רבים מכילים יסודות שדורשים כמויות אדירות של חום להפקה, כמו אלומיניום, הדורש טמפרטורות של עד 70 מיליון מעלות צלזיוס. זה הרבה מעל הטמפרטורה שאליה חושבים שהכוכבים מגיעים בליבתם, בסביבות 15-20 מיליון מעלות צלזיוס, הדומה לטמפרטורת השמש.

אז הציעו החוקרים פתרון אפשרי: כוכב סופר-מסיבי שהתפוצץ פולט "זיהום" כימי. הם מציעים שכוכבים מסיביים אלה נולדים מהתנגשויות עוקבות בצבירים כדוריים צפופים. קורין שרבונל, אסטרופיזיקאית מאוניברסיטת ז'נבה והמחברת הראשית של המחקר, אמרה ל-AFP כי "משהו כמו כוכב זרע יספוג עוד ועוד כוכבים".

בסופו של דבר, הוא יהפוך ל"כמו כור גרעיני ענק, המוזן ברציפות בחומר, שיזרוק כמות גדולה ממנו", הוסיפה. ה"זיהום" הנפלט הזה יזין בתורו את הכוכבים הצעירים ויוצרים, ויעניק להם מגוון גדול יותר של כימיקלים ככל שהם קרובים יותר לכוכב העל-מסיבי, היא הוסיפה. אבל הצוות עדיין זקוק לתצפיות כדי לאשר את התיאוריה שלהם.

הם מצאו אותם בגלקסיה GN-z11, שנמצאת במרחק של יותר מ-13 מיליארד שנות אור - האור שאנו רואים ממנה הופיע רק 440 מיליון שנים לאחר המפץ הגדול. היא התגלתה על ידי טלסקופ החלל האבל בשנת 2015 והחזיקה עד לאחרונה בשיא הגלקסיה העתיקה ביותר שנצפתה.

זה הפך אותו למטרה עיקרית ברורה עבור יורשו של האבל כטלסקופ החלל החזק ביותר, ג'יימס ווב, שהחל לפרסם את התצפיות הראשונות שלו בשנה שעברה. ווב הציע שני רמזים חדשים: הצפיפות המדהימה של כוכבים בצבירים כדוריים, והכי חשוב, נוכחותם של כמויות גדולות של חנקן.

היווצרות חנקן דורשת טמפרטורות קיצוניות באמת, שלדעת החוקרים ניתן ליצור רק על ידי כוכב סופר מסיבי. "הודות לנתונים שנאספו על ידי טלסקופ החלל ג'יימס ווב, אנו מאמינים שמצאנו את הרמז הראשון לקיומם של הכוכבים יוצאי הדופן הללו", אמר שרבונל בהצהרה, שגם כינה את הכוכבים "מפלצות שמימיות".

אם קודם לכן התיאוריה של הצוות הייתה "סוג של זכר לכוכב הסופר-מסיבי שלנו, אז זה כמו למצוא עצם", אמר שרבונל. "אנחנו חושבים על ראש החיה מאחורי כל זה", הוסיפה.

אבל יש מעט תקווה שנוכל אי פעם לצפות ישירות בחיה הזו. לפי מדענים, תוחלת החיים של כוכבים סופר-מסיביים היא רק כשני מיליון שנה - רגע בסולם הזמן הקוסמי.

עם זאת, הם חושדים שהצבירים הכדוריים היו קיימים לפני כשני מיליארד שנה, והם עשויים למצוא עוד עקבות של הכוכבים העל-מסיביים שהם אולי הכילו פעם.

קרא גם:

• חברה פרטית מתכננת להחזיר לחיים את טלסקופ החלל שפיצר של נאס"א
• טלסקופ ג'יימס ווב גילה מים סביב שביט בחגורת האסטרואידים