עד היום לא היו גילויים ישירים משכנעים של כוכבי Pop III – הכוכבים הראשונים, כי הכוכבים האלה שנוצרו ביקום המוקדם רחוקים מאוד וחלשים מדי עבור הטלסקופים שלנו שעל הקרקע או בחלל
זמן קצר אחרי תחילת היקום עם המפץ הגדול, הכוכבים הראשונים, שהרכבם היה בעיקר מימן והליום, התחילו להיווצר. התכונות של הכוכבים האלה מהדור הראשון, Pop III, שונות מאוד מכוכבים כמו השמש שלנו או אפילו מהכוכבים שנוצרים היום. הם היו מאוד חמים, ענקיים בגודל ובמסה, אבל חייהם היו קצרים מאוד.
כוכבי Pop III הם בתי החרושת הראשונים שסינתזו את רוב היסודות הכבדים ממימן והליום שסביבנו כיום. הם גם מאוד חשובים ביצירה של דורות מאוחרים יותר של כוכבים וגלקסיות. אבל עד היום לא היו גילויים ישירים משכנעים של כוכבי Pop III, כי הכוכבים האלה שנוצרו ביקום המוקדם רחוקים מאוד וחלשים מדי עבור הטלסקופים שלנו שעל הקרקע או בחלל.
לראשונה, מדענים מהאוניברסיטה של הונג קונג גילו שיטה חדשנית לגילוי הכוכבים הראשונים האלה ביקום המוקדם. במחקר חדש בראשות פרופ’ ג’יין לישין דאי מציעים שכוכב Pop III יכול להיקרע לגזרים על ידי כוחות גאות אם הוא נכנס לסביבה של חור שחור על-מסיבי.
.
באירוע שיבוש גאות (TDE) כזה, החור השחור טורף את שברי הכוכב ומפיק להבות מאוד מאירות. החוקרים חקרו את התהליך הפיזיקלי המורכב שמעורב בכך והראו שהלהבות האלה יכולות לזרוח על פני מיליארדי שנות אור כדי להגיע אלינו כיום. והכי חשוב, הם מצאו שאפשר להשתמש בחתימות הייחודיות של להבות TDE אלה כדי לזהות את קיומם של כוכבי Pop III ולקבל תובנות על תכונותיהם.
“הפוטונים האנרגטיים נעים ממרחק רב מאוד, ולכן ציר הזמן של הלהבה יימתח בגלל התפשטות היקום. להבות TDE אלה יעלו וידעכו במשך פרק זמן מאוד ארוך, וזה מבדיל אותם מה-TDE של כוכבים מסוג השמש ביקום הקרוב”, אמרה פרופ’ ג’יין דאי, החוקרת הראשית ומחברת מכותבת של הפרויקט.
“מעניין שלא רק ציר הזמן של הלהבות נמתח, גם אורך הגל שלהן. האור הנראה וה-UV שפולט ה-TDE יועבר לפליטות א”א בהגיעו לכדור הארץ”, מוסיף ד”ר רודראני קאר, המחבר הראשון של המאמר.
התגלית מלהיבה במיוחד כי שתי משימות דגל של נאס”א, טלסקופי החלל ג’יימס ווב ששוגר וננסי גרייס רומן שישוגר בקרוב, יכולים צפות בפליטות א”א כאלה ממרחקים גדולים.
פרופ’ פרייה נטרג’ן, מחברת שותפה של המאמר, ציינה: “בזכות היכולות הייחודיות של רומן לצפות בו-זמנית בשטח גדול של השמים ולהציץ עמוק לתוך היקום המוקדם, הוא אמצעי מבטיח לגילוי להבות ה-TDE של כוכבי Pop III אלה, שישמשו כתגלית עקיפה של הכוכבים עצמם”.
הדוקטורנטית ג’נט צ’אנג, מחברת שותפה של המאמר, הוסיפה: אנו צופים שרומן יגלה כמה עשרות אירועים כאלה כל שנה אם ננקוט באסטרטגיית התצפיות הנכונה”.
לאור הממצאים האלה, בעשר השנים הבאות יש פוטנציאל רב לזהות את המקורות הייחודיים האלה, שיוביל לגילויים מלהיבים על כוכבי Pop III ופתרון התעלומות של היווצרות היקום.
