النجم الأحمر العملاق المكتشف حديثًا هو بقايا من الكون المبكر - وهو نجم ربما كان من بين الجيل الثاني من النجوم التي تشكلت بعد الانفجار العظيم. يقع النجم في المجرة القزمة على بعد 290،000 سنة ضوئية ، ويحتوي على تركيبة كيميائية مشابهة بشكل ملحوظ لأقدم نجوم درب التبانة. يدعم وجودها النظرية القائلة بأن مجرتنا مرت بمرحلة "آكلي لحوم البشر" ، تنمو إلى حجمها الحالي عن طريق ابتلاع المجرات القزمة وكتل البناء المجرية الأخرى.
وقالت عالمة الفلك آنا فريبيل من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية المؤلف الرئيسي لصحيفة نيتشر التي تورد النتائج: "من المرجح أن هذا النجم قديم قدم الكون نفسه تقريبًا".
المجرات القزمة هي مجرات صغيرة بها بضعة مليارات من النجوم ، مقارنة بمئات المليارات في مجرة درب التبانة. في "النموذج التصاعدي" لتكوين المجرات ، وصلت المجرات الكبيرة إلى حجمها
مليارات السنين عن طريق استيعاب جيرانهم الأصغر.
"إذا شاهدت فيلمًا بفاصل زمني في مجرتنا ، فستشاهد سربًا من المجرات القزمة التي تدور حولها مثل النحل حول خلية نحل" ، أوضح فريبيل. "بمرور الوقت ، تحطمت تلك المجرات معًا واختلطت نجومها لتصنع مجرة كبيرة - درب التبانة."
إذا كانت المجرات القزمة هي بالفعل لبنات بناء المجرات الأكبر ، فينبغي العثور على نفس أنواع النجوم في كلا النوعين من المجرات ، خاصة في حالة النجوم القديمة "فقيرة المعادن". بالنسبة للفلكيين ، "المعادن" هي عناصر كيميائية أثقل من الهيدروجين أو الهيليوم. نظرًا لأنها نتاج تطور نجمي ، كانت المعادن نادرة في أوائل الكون ، وبالتالي تميل النجوم القديمة إلى أن تكون فقيرة بالمعادن.
يمكن أن تكون النجوم القديمة في هالة درب التبانة فقيرة للغاية بالمعادن ، حيث تكون الوفرة المعدنية أكثر فقراً بمائة ألف مرة من الشمس ، وهي نجمة نموذجية أصغر سناً وغنية بالمعادن. استطلاعات على مدى العقد الماضي
فشلت في إظهار أي من هذه النجوم التي تعاني من نقص شديد في المعادن في المجرات القزمة.
يقول المؤلف المشارك جوش سيمون من مراصد معهد كارنيجي: "بدا أن مجرة درب التبانة لديها نجوم بدائية أكثر بكثير من أي من النجوم في أي من المجرات القزمة". "إذا قزم
كانت المجرات هي المكونات الأصلية لدرب التبانة ، ومن الصعب فهم سبب عدم وجود نجوم متشابهة. "
اشتبه الفريق في أن الأساليب المستخدمة للعثور على نجوم فقيرة بالمعادن في المجرات القزمة كانت متحيزة بطريقة تسببت في فقدان المسوحات لمعظم النجوم الفقيرة بالمعادن. عضو الفريق إيفان كيربي ، من أهل التكنولوجيا
قام الفلكي بتطوير طريقة لتقدير وفرة المعادن لأعداد كبيرة من النجوم في وقت واحد ، مما يجعل من الممكن البحث بكفاءة عن النجوم الأكثر فقراً من المعدن في المجرات القزمة.
"كان هذا أصعب من إيجاد إبرة في كومة قش. قال كيربي: "كنا بحاجة إلى إيجاد إبرة في كومة من الإبر". "قمنا بفرز مئات المرشحين للعثور على هدفنا".
من بين النجوم التي وجدها في مجرة قزم النحات كان هناك بقعة باهتة من الدرجة 18 سميت S1020549. القياسات الطيفية لضوء النجم باستخدام تلسكوب كارنيجي ماجلان-كلاي في لاس كامباناس ، تشيلي ، حددت أن وفرة المعدن أقل 6000 مرة من الشمس ؛ هذا أقل بخمس مرات من أي نجم آخر موجود حتى الآن في مجرة قزمة.
قام الباحثون بقياس وفرة إجمالي S1020549 المعدنية من عناصر مثل المغنيسيوم والكالسيوم والتيتانيوم والحديد. يشبه نمط الوفرة الإجمالية تلك الخاصة بنجوم درب التبانة القديمة ، مما يمنح أول دعم ملاحظ لفكرة أن هذه النجوم المجرية تكونت في الأصل في مجرات قزمة.
يتوقع الباحثون أن تكتشف المزيد من عمليات البحث نجومًا إضافية فقيرة بالمعادن في المجرات القزمة ، على الرغم من أن بعد النجوم وغموضها يشكل تحديًا للتلسكوبات البصرية الحالية. سيفتح الجيل التالي من المقاريب البصرية الضخمة للغاية ، مثل مقراب ماجيلان ماجلان العملاق الذي يبلغ طوله 24.5 متر والمجهز بمطياف عالية الدقة ، نافذة جديدة لدراسة نمو المجرات من خلال كيمياء نجومها.
في غضون ذلك ، يقول سيمون ، تشير الوفرة المعدنية المنخفضة للغاية في دراسة S1020549 إلى خطوة مهمة نحو فهم كيفية تجميع مجرتنا. "الفكرة الأصلية أن هالة حليبي
لقد تشكلت الطريقة بتدمير الكثير من المجرات القزمة ، ويبدو أنها صحيحة حقًا ".
المصدر: مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية
