حضور ابرستارگان در کیهان اولیه
مداربسته: به گزارش مداربسته، نتایج یک تحقیق جدید نشان داده است که جهان اولیه مملو از ستاره هایی بوده که اندازه آنها ۱۰ هزار برابر خورشید ما بوده است.
به گزارش مداربسته به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، تحقیقات جدید از آن حکایت می کند که وقتی نخستین ستارگان کیهان از دوران تاریک کیهانی پدیدار شدند، اندازه آنها ۱۰ هزار برابر خورشید بوده است.
امروزه بزرگترین ستارگان جرمی ۱۰۰ برابر جرم خورشید دارند. اما به قول محققان، جهان اولیه مکان بسیار عجیب تری بوده است چون که مملو از ستاره های غول پیکری بوده که سریع زندگی می کردند و در صورتی که بسیار بسیار جوان هم بودند، از بین می رفتند. هنگامی که این غول های درخشان از بین رفتند، شرایط برای تشکیل باردیگر آنها هیچگاه مناسب نبود.
بیشتر از ۱۳ میلیارد سال پیش، اندکی بعد از بیگ بنگ، جهان هیچ ستاره ای نداشت. در جهان چیزی بیشتر از یک توده گاز خنثی که تقریبا تماماً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده بود، وجود نداشت. با این وجود، طی صدها میلیون سال، آن گاز خنثی آغاز به انباشته شدن در توده های متراکم فزاینده ای از ماده کرد. این دوره بعنوان عصر تاریک کیهانی(cosmic Dark Ages) شناخته می شود.
در جهان امروزی، این توده های متراکم ماده به سرعت فرو می ریزند و ستاره ها را می سازند. اما این امر به این علت است که جهان مدرن چیزی دارد که جهان اولیه فاقد آن بود و آن خیلی از عناصر سنگین تر از هیدروژن و هلیوم است. این عناصر در تابش انرژی بسیار کارآمد هستند. این امر به توده های متراکم اجازه می دهد تا خیلی سریع کوچک شوند و به چگالی بالا برسند و همجوشی هسته ای(فرآیندی که طی آن با ترکیب عناصر سبک تر به عناصر سنگین تر، به ستارگان نیرو می بخشند) را آغاز کنند.
اما تنها راه برای به دست آوردن عناصر سنگین تر در وهله اول از راه همین فرایند همجوشی هسته ای است. حضور چندین نسل از ستارگان درحال شکل گیری، رخ دادن فرآیند همجوشی و مرگ برخی ستارگان، کیهان را به وضعیت کنونی اش رسانده است. بدون توانایی انتشار سریع گرما، نسل اول ستارگان باید در شرایط بسیار متفاوت و بسیار دشوارتر تشکیل می شدند.
جبهه های سرد
برای درک معمای نخستین ستاره ها، گروهی از اخترفیزیکدانان به شبیه سازی های کامپیوتری پیچیده دوران تاریکی روی آوردند تا دریابند در آن زمان چه گذشته است.
محققان در مطالعه جدید تمام اجزای معمول کیهان شناسی شامل ماده تاریک جهت کمک به رشد کهکشان ها، تکامل و تجمع گاز خنثی و تشعشعاتی که می توانند گاز را خنک و گاهی باردیگر گرم کنند را مورد بررسی قرار دادند. آنها همینطور جبهه های سرد(جریان های سریع ماده سرد) که به ساختارهای از قبل شکل گرفتن ستارگان مربوط می شود را هم مورد مطالعه قرار دادند.
محققان دریافتند که شبکه پیچیده ای از فعل و انفعالات پیش از تشکیل ستارگان اولیه رخ داده است که طی آن گاز خنثی آغاز به جمع شدن و حالت توده ای شدن کرده است. هیدروژن و هلیوم کمی گرما آزاد کرده اند که این کار به توده های گاز خنثی اجازه داده به آرامی به چگالی بالاتری برسند. اما توده های با چگالی بالا بسیار گرم شدند و تشعشعاتی تولید کردند که گاز خنثی را از هم جدا کرد و از تکه تکه شدن آن به توده های کوچک تر جلوگیری کرد. این بدان معناست که ستارگان ساخته شده از این توده ها می توانند فوق العاده بزرگ شوند.
ستاره های پرجرم
این فعل و انفعالات رفت و برگشتی بین تشعشعات و گاز خنثی به ایجاد حوضچه های عظیمی از گاز خنثی منجر گردید و این آغاز نخستین کهکشانها بود. گاز در اعماق این کهکشان های اولیه، قرص های برافزایشی به سرعت درحال چرخش را تشکیل می داد. یک قرص برافزایشی(accretion disc) یک ساختار دیسک مانند از ماده است که به شکل حلقوی به دور یک جسم خاص می چرخد. این جسم می تواند یک ستاره جوان، یک کوتوله سفید، یک ستاره نوترونی یا یک سیاهچاله باشد. این چرخش سبب ایجاد گرما و تابش می شود و دامنه این تابش برای ستارگان جوان مادون قرمز و برای بازماندگان ستاره ای پرتو ایکس است.
در همین حال، در لبه های بیرونی کهکشان های اولیه، جبهه های سرد گاز درحال سرازیر شدن بودند. سردترین و پرجرم ترین جبهه ها در قرص برافزایش کهکشان های اولیه نفوذ کردند. این جبهه های سرد به قرص ها برخورد کردند و به سرعت جرم و چگالی آنها را تا آستانه بحرانی بالا بردند و در نتیجه به نخستین ستاره ها اجازه ظهور دادند.
آن ستارگان اولیه فقط یک کارخانه همجوشی معمولی نبودند. آنها توده های غول پیکری از گاز خنثی بودند که هسته های همجوشی خویش را به یک باره مشتعل می کردند و از مرحله ای که به قطعات کوچک تقسیم می شدند، گذر می کردند. جرم ستاره ای حاصل بسیار عظیم بود.
آن ستارگان اولیه بسیار درخشان بودند و عمر بسیار کوتاهی(کمتر از یک میلیون سال) داشتند، در صورتی که ستارگان در جهان مدرن می توانند میلیاردها سال زندگی کنند. بعد از آن، آنها در انفجارهای خشمگین معروف به انفجارهای ابرنواختر می مردند.
این انفجارها محصولات واکنش های همجوشی داخلی(عناصری سنگین تر از هیدروژن و هلیوم ) را که سبب آغاز دور بعدی شکل گیری ستاره می شد را حمل می کردند. اما حالا که آنها توسط عناصر سنگین تر محاصره شده اند، این فرایند نمی تواند تکرار شود و آن هیولاها دیگر هیچگاه در صحنه کیهانی ظاهر نمی شوند.
منبع: newcctv.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب