اكتشاف فلكي يربط بين نجوم عملاقة ونشأة الثقوب السوداء

كشف علماء الفلك عن أدلة قوية تشير إلى وجود نوع غامض وغير مسبوق من النجوم فائقة الضخامة في بدايات الكون.

تلسكوب جيمس ويب يكشف أدلة على نجوم فائقة الكتلة اختفت مبكراً

وبحسب ما ذكرته تقارير علمية، فإن هذه النجوم تتميز بأحجام هائلة دفعت الباحثين إلى تشبيهها بالديناصورات الكونية، نظراً لضخامتها واختفائها المبكر من المشهد الكوني.

ويعتقد العلماء أن هذه النجوم قد لعبت دوراً محورياً في واحدة من أكثر القضايا تعقيداً في علم الفلك، وهي لغز نشأة الثقوب السوداء فائقة الكتلة، والتي تتواجد اليوم في مراكز معظم المجرات.

واعتمد هذا الاكتشاف على بيانات دقيقة جمعها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، حيث ركزت الدراسة على مجرة بعيدة تعرف باسم GS 3073، والتي نراها كما كانت قبل نحو 1.1 مليار سنة فقط من الانفجار العظيم.

ولاحظ العلماء أن هذه المجرة تتمتع بتركيب كيميائي غير مألوف، وتحديداً ارتفاع نسبة النيتروجين إلى الأكسجين بشكل يفوق بكثير ما يمكن تفسيره من خلال النجوم المعروفة، أو انفجارات المستعرات العظمى التقليدية.

وهذا الخلل الكيميائي قاد الباحثين إلى طرح فرضية وجود جيل أول من النجوم فائقة الكتلة، والذي لم يعد له وجود في الكون الحالي.

وتشير النماذج النظرية إلى أن كتلة هذه النجوم قد تصل إلى ما يعادل 10 آلاف ضعف كتلة الشمس، وهو رقم يتجاوز بكثير كتل النجوم العملاقة المعروفة اليوم.

وبسبب هذه الضخامة الاستثنائية، وظهورها في المراحل الأولى من عمر الكون، أطلق العلماء عليها وصف النجوم الديناصورية.

وأوضح الباحثون أن هذه النجوم العملاقة كانت تمتلك آلية فريدة لإنتاج العناصر الثقيلة. ففي نواتها، كانت تحرق الهيليوم لتكوين الكربون، ثم ينتقل هذا الكربون إلى الطبقات الخارجية للنجم، حيث يندمج مع الهيدروجين، منتجاً كميات هائلة من النيتروجين.

ومع اشتداد الرياح النجمية الناتجة عن الطاقة الهائلة لهذه النجوم، كانت هذه العناصر تقذف إلى الفضاء، ما أدى إلى إثراء الوسط بين النجمي في المجرة بكميات غير عادية من النيتروجين، وهو ما رصد بوضوح في مجرة GS 3073.

ولفتت التقارير إلى أن أهمية هذا الاكتشاف تكمن في كونه يقدم تفسيراً محتملاً لكيفية تشكل الثقوب السوداء فائقة الكتلة في وقت مبكر جداً من عمر الكون.

فوفقاً للنظرية المطروحة، لم تنفجر هذه النجوم الديناصورية كمستعرات عظمى عند نهاية حياتها، بل انهارت مباشرة تحت تأثير جاذبيتها الهائلة، لتتحول إلى ثقوب سوداء أولية ضخمة، والتي احتفظت بمعظم كتلتها الأصلية.

وهذه الثقوب التي تصل كتلها إلى آلاف أضعاف كتلة الشمس، كانت بمثابة بذور مثالية نمت سريعاً، لتصبح الثقوب السوداء العملاقة التي نرصدها اليوم.

وتعزز هذه الفرضية حقيقة أن العلماء رصدوا بالفعل ثقباً أسود فائق الكتلة في مركز مجرة GS 3073 نفسها، حيث يرجح أنه قد نتج عن اندماج عدة ثقوب سوداء تشكلت من انهيار هذه النجوم العملاقة.

جدير بالذكر أن هذا الرصد يعد أول دليل مباشر يدعم وجود هذا الجيل الخاص من النجوم، بعد أن ظل الحديث عنه محصوراً في نطاق النظريات لعقود طويلة دون إثبات رصدي واضح.

ويركز الباحثون حالياً على البحث عن مجرات أخرى في الكون المبكر تمتلك بصمات كيميائية مشابهة، في محاولة لتأكيد هذه النتائج، وتوسيع فهمنا لآليات تشكل النجوم الأولى، والدور الذي لعبته في بناء الهياكل الكونية الكبرى، وعلى رأسها الثقوب السوداء فائقة الكتلة التي تشكل قلب المجرات الحديثة.