حتى الآن لم تكن هناك اكتشافات مباشرة مقنعة لنجوم Pop III - النجوم الأولى، لأن هذه النجوم التي تشكلت في الكون المبكر كانت بعيدة جدًا وباهتة جدًا بالنسبة لتلسكوباتنا الموجودة على الأرض أو في الفضاء.
بعد وقت قصير من بداية الكون بالانفجار الأعظم، بدأت النجوم الأولى في التكون، والتي كان تركيبها أساسًا الهيدروجين والهيليوم. تختلف خصائص نجوم الجيل الأول من Pop III اختلافًا كبيرًا عن النجوم مثل شمسنا أو حتى النجوم التي تتشكل اليوم. لقد كانوا شديدي الحرارة، وضخمين في الحجم والكتلة، لكن حياتهم كانت قصيرة جدًا.
تعد نجوم Pop III أول المصانع التي قامت بتخليق معظم العناصر الثقيلة من الهيدروجين والهيليوم الموجودة حولنا اليوم. كما أنها مهمة جدًا في إنشاء الأجيال اللاحقة من النجوم والمجرات. لكن حتى الآن لم تكن هناك اكتشافات مباشرة مقنعة لنجوم Pop III، لأن هذه النجوم التي تشكلت في الكون المبكر بعيدة جدًا وباهتة جدًا بالنسبة لتلسكوباتنا الأرضية أو الفضائية.
ولأول مرة، اكتشف علماء من جامعة هونغ كونغ طريقة مبتكرة لاكتشاف هذه النجوم الأولى في الكون المبكر. يشير بحث جديد بقيادة البروفيسور جين ليشين داي إلى أن نجم Pop III يمكن أن يتمزق بفعل قوى المد والجزر إذا دخل بيئة ثقب أسود هائل.
.
في مثل هذا الحدث المد والجزر (TDE)، يلتهم الثقب الأسود حطام النجم وينتج لهبًا مضيئًا للغاية. وقد درس الباحثون العملية الفيزيائية المعقدة المعنية وأظهروا أن هذه النيران يمكن أن تتألق عبر مليارات السنين الضوئية لتصل إلينا اليوم. والأهم من ذلك أنهم وجدوا أن التوقيعات الفريدة لتوهجات TDE هذه يمكن استخدامها للكشف عن وجود نجوم Pop III والحصول على نظرة ثاقبة لخصائصها.
"تسافر الفوتونات النشطة مسافة طويلة جدًا، وبالتالي فإن الجدول الزمني للهب سوف يمتد لأنه توسع الكون. وقالت البروفيسور جين داي، الباحثة الرئيسية والمؤلفة المقابلة للمشروع، إن توهجات TDE هذه سوف تتضاءل وتتضاءل على مدى فترة طويلة جدًا من الزمن، مما يميزها عن TDEs للنجوم من النوع الشمسي في الكون القريب.
ويضيف الدكتور رودراني كار، المؤلف الأول: "من المثير للاهتمام أنه ليس فقط الجدول الزمني لللهب ممتد، بل يمتد أيضًا طول موجته. سيتم نقل الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية المنبعث من TDE إلى انبعاثات AA عندما يصل إلى الأرض". من هذه المادة.
يعد هذا الاكتشاف مثيرًا بشكل خاص لأن اثنتين من مهمات ناسا الرئيسية، وهما تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي تم إطلاقه، ونانسي جريس رومان التي سيتم إطلاقها قريبًا، يمكنها مراقبة مثل هذه الانبعاثات AA من مسافات بعيدة.
لاحظت البروفيسور بريا ناتاراجان، المؤلفة المشاركة في الورقة البحثية: "بفضل قدرات رومان الفريدة على مراقبة مساحة كبيرة من السماء والنظر في أعماق الكون المبكر في نفس الوقت، فهي وسيلة واعدة للكشف عن مشاعل TDE من نجوم البوب الثالث هذه، والتي ستكون بمثابة اكتشاف يتجاوز النجوم نفسها".
وأضافت طالبة الدكتوراه جانيت تشانغ، المؤلفة المشاركة في البحث: "نتوقع أن يكتشف رومان العشرات من مثل هذه الأحداث كل عام إذا اعتمدنا استراتيجية المراقبة الصحيحة".
وفي ضوء هذه النتائج، فإن السنوات العشر المقبلة تحمل إمكانات كبيرة للتعرف على هذه المصادر الفريدة، مما يؤدي إلى اكتشافات مثيرة حول نجوم البوب الثالث وحل ألغاز تكوين الكون.
