הכוכב הקדום ביותר שהתגלה – בן 13.5 מיליארד שנה

אסטרונומים גילו לכאורה את הכוכב העתיק ביותר ביקום ובכך שברו את ההשערה שלא נוצרו כוכבים קטנים ביקום המוקדם. הגוף השמימי עשוי מהחומר ששוחרר לאחר המפץ הגדול

התגלית של הכוכב בן ה- 13.5 מיליארד שנה עשויה להעיד על קיומם של כוכבים קטנים נוספים בעלי מסה וצפיפות מתכות נמוכה – אלו הכוכבים הראשונים של היקום המוקדם. הכוכב שנצפה לאחרונה ייחודי מאחר שהוא שוכן בשכבה הדלילה והרחוקה של הגלקסיה שלנו (באיזור זה גם השמש שלנו שוכנת). משום שהכוכב כל כך עתיק, החוקרים סבורים שהצביר הגלקטי שלנו מבוגר ביותר מ-3 מיליארד שנה ממה שחשבו עד כה.

יסודות כבדים נולדים

הכוכבים הראשונים שנוצרו לאחר המפץ הגדול מכילים בעיקר מימן, הליום, ומעט ליתיום. כוחות הכבידה הפנימיים של הכוכב מייצרים לחץ אדיר בליבתם ויוצרים יסודות כבדים יותר בתהליך של היתוך גרעיני. כך למעשה יסודות כבדים נוצרו ביקום והתפזרו בסיום חיי הכוכב בתהליך שנקרא סופרנובה (לכוכבים בעלי מסה גדולה דייה). לאחר שהחומר מתפזר בחלל הוא נצבר חזרה בעזרת כוח הכבידה לכדי כוכבים חדשים עם מתכתיות גבוהה יותר. מחזוריות זו מעידה שכוכבים צעירים חייבים להכיל ריכוז יחסית גבוה של מתכתיות בעוד שכוכבים עתיקים מכילים אחוז זעיר של מתכות בתוכם. הכוכב החדש שהתגלה מכיל ריכוז מתכות נמוך יחסית התואם לפרופיל של כוכבים עתיקים. לשם השוואה, ריכוז המתכות של הכוכב דומה לפרופיל המתכות של כוכב הלכת חמה, בעוד שהשמש שלנו, תולדה של כוכבים רבים שמתו לפניה, בעלת ריכוז מתכות הגדול פי 14 מכוכב הלכת צדק.

אסטרופיזיקאים כבר גילו בעבר 30 כוכבים בעלי פרופיל דומה של מתכות עם מסה הקרובה למסת השמש אבל החוקרים מג’ונס הופקניס שפרסמו את התגלית האחרונה הראו שמסת הכוכב החדש קטנה פי 10 מהשמש שלנו (כ-14 אחוז ליתר דיוק).

על הגילוי המפתיע

התגלית החלה כאשר החוקרים מג’ונס הופקינס הביטו בכוכב בהיר עתיק שהתגלה על ידי צוות חוקרים אחר. המחקר הוביל אותם להסיק שהכוכב שייך למערכת בינארית – כלומר הוא “מזווג” לכוכב נוסף ששניהם מסתובבים סביב מרכז משותף. הכוכב השני שהתגלה, חלש בהרבה מהכוכב הנצפה ואף קדום ממנו. החוקרים הצליחו למדוד את מסתו של הכוכב על ידי כוחות הגאות שהופעלו על ידי בן זוגו במערכת הבינארית. את ריכוז המתכות החוקרים מדדו על סמך ספקטרום האור שנפלט מהכוכב ובכך שיערכו את גילו של הכוכב. עוד משנות ה-90 חוקרים האמינו שרק כוכבים מאסיביים יכולים להיווצר מיד לאחר המפץ הגדול. משום שמסתם המשוערת גדולה כל כך הדלק הגרעיני נשרף יחסית מהר ולכן מדענים האמינו שהם לא ניתנים לצפייה. במקביל להתקדמות הטכנולוגית, סימולציות נעשו מתוחכמות יותר ומודלים ממוחשבים רמזו שכוכבים בעלי מסה נמוכה עשויים להתגלות מהיקום המוקדם ואכן התצפית האחרונה מחזקת את הטענה. בניגוד לכוכבים ענקיים, זמן החיים של כוכבים קטנים גדול בהרבה. ננסים אדומים למשל יכולים לחיות טריליוני שנים.

הממצאים פורסמו בכתב העת  The Astrophysical Journalעל ידי חוקרים מג’ונס הופקינס בארצות הברית.

למאמר המדעי