پژوهش جدید: اولین ستاره‌ها در جهان به‌صورت دوتایی به وجود آمده‌اند

پژوهشگران در یک مطالعه جدید نشان داده‌اند که اولین ستاره‌ها در کیهان اولیه احتمالاً به‌صورت سیستم‌های دوتایی شکل گرفته‌اند.

تا پیش از این، بسیاری از ستاره‌شناسان بر این باور بودند که ستارگان اولیه به‌صورت مستقل شکل گرفته‌اند. اما این مطالعه جدید که در چارچوب یک پروژه بین‌المللی و با استفاده از داده‌های تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در شیلی انجام شده، نشان می‌دهد که حداقل 70 درصد از اولین ستارگان به‌صورت دوتایی در کنار یکدیگر به وجود آمده‌اند.

ویژگی‌های اولین ستاره‌ها

این یافته‌ها به‌ویژه از آن جهت مهم هستند که درک ما از تکامل ستارگان و کهکشان‌ها را بهبود می‌دهند. ستارگان اولیه، که به «جمعیت III» معروف هستند، به‌طور عمده از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده و درخشندگی و دمای بسیار بالایی دارند. این ستارگان علاوه بر تابش شدید فرابنفش، نقش مهمی در ایجاد عناصر سنگین ایفا می‌کنند و زمینه‌ساز شکل‌گیری سیاه‌چاله‌های فوق‌عظیم می‌شوند.

هرچند ستارگان جمعیت III هیچ‌گاه به‌طور مستقیم مشاهده نشده‌اند، اما مدل‌سازی‌های ستاره‌ای نشان داده‌اند که احتمالاً آن‌ها بسیار عظیم بودند (تا 1000 برابر جرم خورشید ما). این مدل‌ها همچنین نشان می‌دهند که این ستارگان بسیار درخشان و بسیار داغ، عمر کوتاهی داشتند (بین 100 تا 200 میلیون سال).

با نزدیک شدن به پایان عمر خود، این ستارگان به سوپرنوا تبدیل شده و لایه‌های بیرونی خود را از دست داده‌اند. این فرایند باعث شده که کیهان با عناصر سنگین‌تر غنی شود و امکان تشکیل سیستم‌های سیاره‌ای و مولکول‌های آلی پیچیده (COMs) فراهم شود.

این‌که آیا این ستاره‌ها به‌صورت دوتایی تشکیل شده‌اند، از مدت‌ها موضوع بحث بین کارشناسان بوده است، چرا که طبق برخی تخمین‌ها، تا 85 درصد از تمامی ستارگان در سیستم‌های چندتایی قرار دارند. در سیستم‌های دوتایی، مدارهای ستاره‌ها آن‌قدر نزدیک هستند که می‌توانند ماده را تبادل کرده و شاید حتی با هم ادغام شوند، که باعث ایجاد اجرام سنگین‌تری مانند ستارگان نوترونی فشرده یا سیاه‌چاله‌ها می‌شود.

نتایج این مطالعه به‌طور مستقیم بر مدل‌های کیهان‌شناسی فعلی تأثیر می‌گذارد و به‌ویژه در مورد چگونگی تأثیر سیستم‌های دوتایی بر تکامل کهکشان‌ها و ستارگان بعدی، اطلاعات جدیدی ارائه می‌دهد. این تحقیق همچنین نخستین شواهد قانع‌کننده برای شکل‌گیری ستارگان اولیه در سیستم‌های دوتایی را ارائه می‌کند و به‌نظر می‌رسد که این پدیده حتی در شرایط کیهان اولیه بسیار رایج‌تر از امروز بوده است.