كيف نجد النجوم التي أضاءت الكون ✦
يبحث العلماء عن النجوم الأولى التي تكونت فقط من الهيدروجين والهيليوم، كنقاء ماء الينابيع. باستخدام تلسكوب جيمس ويب، يصعب تمييزها عن النجوم اللاحقة التي تلوثت بالعناصر الثقيلة. تقوم الطريقة الجديدة بتقسيم الصورة إلى بكسلات، مثل الفسيفساء، وتحدد التجمعات النجمية الفتية من النجوم الأولى على أطراف المجرات الخافتة – حيث تكون الرؤية أفضل. ماذا تخفي المجرات البعيدة أيضًا؟
بعد الانفجار العظيم، امتلأ الكون بالهيدروجين والهيليوم فقط. ومنهما بدأت أولى النجوم بالتشكل — عمالقة خالية تمامًا من أي عناصر ثقيلة (يسمي الفلكيون هذا غياب المعادن). كانت حياتها القصيرة تنتهي بانفجارات تنثر حولها أولى حصص الذرات الثقيلة وتُكوِّن السُّدُم البدائية.
ضوء هذه النجوم يكاد لا يُميّز — إنه يضيع في وهج المجرات الأخرى، كالهمس في قاعة صاخبة. وللاستماع إليه، استخدم الفلكيون تحليلًا بكسل ببكسل. يقوم تلسكوب جيمس ويب الفضائي بتقسيم الصورة إلى بكسلات، ويقوم برنامج يعتمد على التعلم الآلي، تم تدريبه على ملايين المحاكاة الحاسوبية، بمقارنة تحليل الضوء إلى ألوانه لكل بكسل مع نموذج يأخذ بعين الاعتبار المسافات حيث يحمرّ الضوء بسبب تمدد الكون.
وهكذا أمكن تحديد المرشّح المسمى «توتة»: في البكسل المركزي، يتكون طيفه فقط من الهيليوم والهيدروجين، دون أدنى شائبة من المعادن. إنه أول نجم من نجوم الجمهرة الثالثة يُحدد بشكل موثوق. تفتح هذه الطريق إلى رسم خريطة لعصر تكوين العناصر الثقيلة، وربما إلى حل لغز نشأة الثقوب السوداء فائقة الكتلة في مراكز المجرات. وسيواصل جيمس ويب البحث.
🎯 كانت نجوم الجمهرة الثالثة هائلة الكتلة لدرجة أن انفجارها — كمستعر أعظم فائق — كان يطغى على ضوء مجرة بأكملها، وحتى الآن لم تُشاهد أي منها «مباشرة».