ההרכב הכימי של כוכבים נדירים אלו מאפשר לקבל תובנות חדשות על האירועים שהיו אמורים להוביל להולדת הכוכבים הללו. ההערכה היא שהכוכבים הראשונים היו מאסיביים וזהרו באור בהיר במיוחד. ואולם לפחות התצפיות הללו מעידות על כך שאירועים בלתי ידועים ביקום המוקדם איפשרו את הופעתם של כוכבים כל כך קטנים.
אסטרונומים גילו שלושה “כוכבי מתושלח” – כוכבים שנוצרו בשנים המוקדמות של היקום. כוכבים בלתי רגילים אלה הם בני 13 מיליארד שנה והמומחים מסווגים אותם כבני הדור הראשון של הכוכבים לאחר תקופת החושך – התקופה שבה היקום היה עדיין אטום לאור. תקופה זו נמשכה כ-400 מיליון שנה.
ההרכב הכימי של כוכבים נדירים אלו מאפשר לקבל תובנות חדשות על האירועים שהיו אמורים להוביל להולדת הכוכבים הללו. ההערכה היא שהכוכבים הראשונים היו מאסיביים וזהרו באור בהיר במיוחד. ואולם לפחות התצפיות הללו מעידות על כך שאירועים בלתי ידועים ביקום המוקדם איפשרו את הופעתם של כוכבים כל כך קטנים.
איור אמן של הכוכבים הראשונים ביקום: ההערכה היא שהכוכבים הראשונים היו מאסיביים וזהרו באור בהיר במיוחד. ואולם לפחות התצפיות הללו מעידות על כך שאירועים בלתי ידועים ביקום המוקדם איפשרו את הופעתם של כוכבים כל כך קטנים. איור: אנשי הצוות המדעי של טלסקופ החלל WMAP בנאס”א.
צוות בין-לאומי של מדענים ובהם חוקרים מהמרכז לאסטרונומיה באוניברסיטת היידלברג גילו את הכוכבים הללו.
היקום נוצר לפני כ-13.8 מיליארד שנה במפץ הגדול. הגז הראשוני החם במיוחד של “ענן ההתפוצצות” התפשט וגדל ותוך כך התקרר. בתקופה זו היקום היה ריק מכוכבים. המדענים מדברים על “התקופה האפלה” של היקום. כ-400 מיליון שנה לאחר המפץ הגדול נוצרו הכוכבים הראשונים מתוך ענן הגז שנוצר במפץ. בשל הרכבו הכימי של הגז הראשוני שהכיל בעיקר מימן הליום ועקבות ליתיום, מסת הכוכבים הראשונה הייתה חייבת להיות פי 10 עד פי 100 יותר מהשמש, ולפיכך הם היו חייבים להאיר באור בהיר. הם גם סיימו במהירות את הדלק הגרעיני שלהם ולכן הם חיו רק כמה מיליוני שנים. לאחר מכן הם התפרקו בהתפוצצויות סופרנובה גדולות. היסודות הכבדים יותר שנוצרו בהתפוצצות חזרו לענני הגז והעשירו את הדור השני של הכוכבים. מחקר שיחשוף את ההרכב הכימי המדוייק של ההרכב הכימי של כוכבי הדור השני יכול לאפשר הסקת מסקנות על אודות תכונותיהם של הכוכבים הראשונים.
שלושת הכוכבים התגלו הודות לתצפיות במצפה בפריס. מלבד המימן וההליום הם מכילים כמויות קטנות מאוד של יסודות כימים אחרים, בעיקר כמויות מכובדות של פחמן. לפיכך חושד האסטרונום פאולו מולארו ממצפה טריאסטה כי הם שייכים לסוג חדש של כוכבים ראשוניים. המצפה האירופי הדרומי בצ’ילה שודרג כדי לאפשר לו לקבוע בדיוק רב את הרכב היסודות. לאחר מכן השתמשו המדענים בסימולציות של אטמוספירת כוכבים.
ד”ר ראלף קלסן מהמכון לפיזיקה תיאורטית בהיידלברג אומר כי הפחמן שיחק תפקיד חשוב ביקום המוקדם כגורם התורם לקירור הגז הבין־כוכבי ולהיווצרות כוכבים בשל כך. ככל שהקירור טוב יותר כך יכולים להיווצר כוכבים קטנים יותר. ואולם גם עם פחמן, עדיין היו לכוכבים אלו מסות גדולות פי 10 מאלו של המועמדים החדשים. “ייתכן שהאבק הבין־כוכבי היה תורם הקירור להיווצרות כוכבים קלים אלו. אנו כעת הולכים לחקור זאת לעומק” אמר פרופ’ קלסן.
לדבריו, הגילויים החדשים מאפשרים תובנות מעניינות על האירועים שסבבו את הופעת הכוכבים הראשונים ובין היתר כי סביר להניח שהכוכבים הראשונים לא נוצרו ביחידות אלא בקבוצות. הכוכבים המאסיביים יותר התפוצצו לאחר כמה מיליוני שנים אך בעוצמה פחותה בהרבה מאשר שיערו עד כה. מסבירים המדענים מהיידלברג: “רק אז יכלו היסודות הקלים יותר כגון פחמן או חמצן להתפזר רחוק יותר לתוך היקום ולהילכד על ידי הכוכבים החדשים, שהייתה להם מסה קטנה בהרבה אך תוחלת חיים גדולה יותר.
ואולם יש עוד סוגיה חשובה: שלושת הכוכבים הללו לא מכילים אפילו שרידים של ליתיום, אף על פי שהיסוד הזה היה בענן הגז המקורי. לדברי החוקרים זהו עוד מסתורין המחכה לחשיפה.
להודעה של החוקרים באתר אוניברסיטת היידלברג
עוד בנושא באתר הידען:
18 תגובות
אולי אבי בליזובסקי יבהיר את הקושיה – מה מהירות ההתפשאות של היקום? הרי אם אנחנו רואים כעת כוכבים שאורם יצא לדרך זמן קצר אחרי המפץ הגדול, כשהיקום היה קטן מאד, הרי שגם הכדור שלנו, או מה שהיה עשוי ממנו אז, נמצא די קרוב לאותם הכוכבים. אם אם בכל זאת לקח לאור שלהם כל כך הרבה זמן – 13.2 מיליארד שנים – להגיע אלינו, סימן שאנחנו התרחקנו מהאור שהם שלחו לכוונינו במהירות די קרובה למהירות האור.
בהנחה שבאותו הזמן מרחק הכוכבים מהמקום בו היה החומר שיצר מאוחר יותר את כדור הארץ הוא 0.4 מיליארד שנות אור והמרחק בזמן שלקח לאור להגיע לכדור הארץ הוא 13.2 (13.6-0.4) מיליארד שנות אור אז מהירות ההתפשטות של היקום במקום בו אנו נמצאים צריכה להיות: 0.97C = C*(1-0.4/13.2)
האם נכון?
כוכב HD 140283 בן 14.5 מיליארד שנה.
יקום בן פחות מ 13.8 מיליארד שנה.
על כמות הכוכבים שעדיין לא גילינו, אני לא מדבר. ולפי הסתברות אמורים להיות עוד הרבה כאלה…
מה שבטוח, שבטוח מישהו טעה כאן ובגדול
כשלוקחים טרמפים צריך להזהר שלא להקלע לארוע סופר נובה אלים או ליפול לתוך חור שחור
עם הספר
אני אישית מעדיף ספרים פחות אלימים. “מדריך הטרמפיסט לגלקסיה” הרבה יותר מלבב.
אני מכיר הרבה נחשים שמדברים בלי הפסקה
יש שם הרבה סיפורים.
קצת היסטוריה.
הרבה משל.
אפילו שירים..
אתה יודע…. הספר הכי טוב שיש. שכולל הכל מהכל.
אובר חוכים
זה לא אותו סיפור של “חושך על פני תהום”?
אההה, לא… בטח… כן… אבל זה סיפור משל…. מה, אתה לא למדת או לא מכיר את הספר ההוא? 🙂
אובר חוכים
חשבתי שכתוב בספר ההוא….
ניסים
אתה חי בסרט. אין דבר כזה נחש מדבר.
אין מספיק מאמרים באסטרופסיקה
אובר חוכים
ומה עם הנחש המדבר? גם את זה המדע יגלה? 🙂
“היקום היה אטום לאור”… יעני חושך על פני תהום.
ואז יהי אור… ויום שבת… בלה בלה בלה…….
חז”ל ידעו זאת כבר מזמן.
המדע והכלים המדעיים רק מקבעים את הרעיון הזה כעובדה.
לאליסף
היקום מאיץ (לפחות נראה ככה), לכן יש כוכבים שלא נראה לעולם כי מהירות האור קבועה..
לכולם,
1. בשום מקום בכתבה לא כתוב שהאור מאותם כוכבים עשה את דרכו אלינו במשך 13 מיליארד שנה, אלא שגיל הכוכבים הוא 13 מיליארד שנה.
2. היקום מתפשט במהירות הגבוהה ממהירות האור.
חן טי
אני מסכים שהיום אי אפשר לדעת עליהם הרבה (למעשה בכתבה כתוב, שהם התקיימו זמן קצר והתפוצצו כבר מזמן)
אבל סוף סוף האור עבר 13 מיליארד שנות אור, ואם הוא הגיע אלינו עכשיו, סימן שאנחנו התרחקנו ממקור האור מרחק דומה, יוצא מכך, שההתרחקות היתה במהירות קרובה למהירות האור. וזאת ללא קשר מה קורה שם עכשיו.
במילים אחרות:
האור עבר 13 מיליארד שנות אור
כדור הארץ גם עבר 13 מיליארד שנות אור
(יש להוסיף את 400 מיליון השנים שהיו קודם, אבל השינוי הוא לא גדול)
אליסף
האור הגיע אלינו 13 מיליארד שנה לאחר שיצא מהכוכבים הללו, זה לא אומר שהם כעת במרחק של 13 מיליארד שנה מאיתנו, אלא שהיו במרחק כזה כשהאור יצא מהם. בגלל שהיקום מתפשט, אם היית מתווה קו מכדור הארץ בחזרה אליהם לא היית מגיע למיקומם הנוכחי, וגם אין מושג אם הם עדיין קיימים
שאלה שמטרידה אותי זמן רב:
היקום נוצר לפני 13.8 מיליארד שנה, כלומר נכון לאז כל המסה בעולם היתה מרוכזת בנקודה אחת. דהיינו המרחק בין החלקיקים שהיום מהווים את מערכת השמש, לבין אלו של הכוכבים האלה היה 0.
400 מיליון שנה אחר כך, הכוכבים האלה, האירו ואורם יצא לכיוונינו.
13 מיליארד שנה עשה האור את דרכו את שנצפה בטלסקופים על כדור הארץ
המרחק בינינו לבין הכוכבים האלה היום הוא 13 מיליארד שנות אור.
עכשיו השאלה, היא: איך זה שהיקום התפשט 13 מיליארד שנות אור בזמן דומה לכך, שהאור עבר את המרחק הזה? האם היקום מתפשט במהירות האור? (גם אם נתחשב בהתפשטות היקום ב400 מיליון שנה הראשונות, הרי עדיין היקום מתפשט במהירות של 90% ממהירות האור, מה שלא נראה הגיוני)