دراسات: أولى نجوم الكون قد تكون أصغر مما نعتقد

لطالما اعتقد علماء الفلك أن أولى نجوم الكون، التي تشكلت من عنصري الهيدروجين والهيليوم بعد الانفجار العظيم، كانت جميعها عمالقة تتجاوز كتلها مئات أو آلاف أضعاف كتلة الشمس، هذا الاعتقاد استند لعقود إلى فرضية أن السحب الغازية الضخمة فقط كانت قادرة على الانهيار لتشكيل النجوم في بدايات الكون.

إلا أن دراستين حديثتين نشرتا في مجلتي Astrophysical Journal Letters و Astronomy & Astrophysics قلبتا هذه الصورة رأسًا على عقب، حيث أشارتا إلى أن بعض النجوم الأولى ربما كانت أصغر بكثير مما اعتُقد، مع كتل قريبة من كتلة الشمس أو أكبر بعدة مرات فقط.

الاضطراب الفائق وتشكيل النجوم

أجرى عالم الفلك كي-جونج تشين وفريقه عمليات محاكاة للسحب الغازية البدائية، ووجدوا أن الاضطرابات فوق الصوتية (Supersonic Turbulence) يمكن أن تؤدي إلى تفتيت السحب إلى كتل أصغر بكثير.

تشير نتائج الفريق إلى إمكانية تشكل نجوم بكتل تتراوح بين واحد وأربعين ضعف كتلة الشمس فقط، وهو ما يعني أن النجوم الصغيرة قد وُجدت بالفعل إلى جانب العمالقة في الجيل الأول من النجوم.

الكيمياء البدائية والتبريد

من جانب آخر، قاد فلوريان غروسيه وفريقه دراسة معملية كشفت أن جزيئات أيونات هيدريد الهيليوم (HeH⁺) — وهي أول جزيئات تشكلت في الكون — كانت أكثر وفرة مما كان متوقعًا.

هذه الجزيئات قادرة على إصدار فوتونات تحت الحمراء أثناء تفاعلها مع الهيدروجين (بما في ذلك نظير الديوتيريوم)، مما يؤدي إلى تبريد الغاز عبر فقدان الطاقة الحرارية. هذا التبريد الإضافي يجعل حتى السحب الصغيرة قادرة على الانهيار وتكوين نجوم منخفضة الكتلة.

تقدم هذه النتائج تصورًا مختلفًا عن نشأة الكون، حيث لم يكن الجيل الأول من النجوم مقتصرًا على العمالقة فحسب، بل ربما تواجدت شمس صغيرة أو متوسطة الكتلة إلى جانبها.

ويفتح هذا الاكتشاف آفاقًا جديدة لفهم التطور الكوني المبكر، بما في ذلك كيفية نشوء المجرات الأولى، ودور النجوم الأصغر في تشكيل العناصر الثقيلة الضرورية للحياة.