10 ألغاز كونية: كيف نشأت النجوم “الوحوش”؟

بقلم: كولين ستيوارت Colin Stuart

جاء أول الدلائل على وجود عاصفة في طور التشكل عام 2010، وحصل ذلك عندما اكتشف فريق من علماء الفلك أربعة نجوم هائلة الحجم داخل سديم الرتيلاء Tarantula nebula -منطقة تشكل نجمي تُوجد في المجرة الجارة لنا والمعروفة بسحابة ماجلان الكبرى Large Magellanic Cloud. وقد احتوى أكبرها على كتلة تفوق كتلة الشمس بنحو 265 مرة. ويقول فابيان شنايدر Fabian Schneider عضو الفريق من جامعة أوكسفورد University of Oxford: “لقد أذهلنا ذلك الاكتشاف تماماً،” إذ يقود إلى الكثير من النتائج التي ترتبط بكل شيء انطلاقا من وفرة الثقوب السوداء ووصولاً إلى احتمال وجود الحياة الفضائية.

وتقترح النظرية النجمية التقليدية عدم إمكان وجود نجوم تفوق كتلتها 150 ضعف كتلة الشمس. فضوؤها أثناء محاولته الإفلات منها سيمارس ضغطاً هائلاً على النجم إلى درجة أن “الطبقات السطحية للنجم ستتقشر وتتمزق إرباً،” وفقاً لشنايدر. ولكن النجوم “الوحوش” Monster stars لم تكن حدثاً عرضياً. فهذا العام، اكتشف شنايدر وزملاؤه تجمعاً كاملاً من النجوم فائقة الوزن داخل السديم. فقد بدت النجوم التي وصلت كتلتها إلى 200 ضعف كتلة الشمس أمرا شائعاً، مع وجود نجوم أكبر من ذلك أيضاً.

هل يُشكل ذلك شذوذا محليا؟ أو حظا إحصائيا؟ من المحتمل لا، إذا كانت نتيجة قادمة من مكانٍ آخر من الكون صحيحة. فمؤخراً اكتشف فريق، يستخدم تليسكوب ألما ALMA الراديوي في تشيلي، طريقةً لوزن النجوم في المجرات البعيدة التي نراها الآن وهي على حالها في مرحلة طفولة الكون. فعبر تحليل الضوء الصادر عن تلك النجوم، يستطيع الباحثون حساب نسبة النظائر الكيميائية المختلفة الموجودة داخل النجم، مما يعطيهم تقييماً لكتل تلك النجوم. ويبدو لنا أنه هنالك نظرية تقوم بسحق النجوم في تلك المجرات.

“الكون عبارة عن أرض معركة بين فصيلين من علماء الكون”

إذا كان ذلك صحيحاً، فإن العواقب ستكون بعيدة المدى. فبعد مئات ملايين الأعوام من الانفجار الكبير، برد الكون ليكون حساءً بارداً من ذرات الهيدروجين غير المثارة التي تعوم داخل عتمة جهنمية. وعند نقطة معينة تشكلت أولى النجوم وأخرجت الكون من عهوده العتمة. وقد أُصيب علماء الفلك الذين التقطوا إشارات هذا الحدث مؤخراً بالحيرة لأنه كان أقوى بكثير مما توقعوا -وهو شيء يُمكن تفسيره إذا كانت هذه النجوم الأولى فائقة الحجم.

إن قبول وجود مزيد من النجوم فائقة الكتلة، سيستتبع القبول بوجود المزيد من السوبرنوفا أيضاً والتي تحصل في نهاية حياة النجم. ويقول شنايدر: “كنا نتحدث عن زيادة بلغت نحو 70%.” مجدداً ربما تكون لدينا أدلة على صحة ذلك. السوبرنوفا SN 2007bi التي انفجرت على بعد بليون سنة ضوئية منا يبدو أنها نتجت عن نجم تفوق كتلته كتلة الشمس بنحو مئتي مرة. وعندما تنهار بقايا السوبرنوفا كهذه على نفسها، ربما تؤدي إلى تشكل ثقوب سوداء أكثر بأربع مرات مما نتوقع، وذلك يزيد من احتمال رصد عمليات اندماج الثقوب السوداء باستخدام كشافات موجات الجاذبية.

ولعل الأكثر أهمية مما سبق هو أن وجود المزيد من السوبرنوفا قد يضاعف من كمية العناصر الثقيلة الناتجة من موت النجوم فائقة الكتلة، فهذه هي الطريقة التي يجري من خلالها إطلاق عناصر مثل الأكسجين والكربون والحديد في أرجاء الكون؛ مما يؤدي إلى توليد إمدادات أكثر ثراء من العناصر المهمة لظهور الحياة. كل ذلك مثير جداً، لكن كيف بزغت تلك النجوم فائقة الكتلة إلى حيز الوجود؟ حسناً، ليس لدينا أي دليل حتى الآن!