جيران الشمس يعيدون كتابة تاريخ مجرة درب التبانة

أفادت دراسة حديثة أن النجوم القديمة التي تقع بالقرب من شمسنا، تشكلت بعد أقل من مليار عام من الانفجار العظيم - ما يشير إلى أن جزءًا من درب التبانة أقدم بكثير مما كان يُعتقد سابقًا.

يقع معظم النجوم، بما في ذلك الشمس، في قرص رقيق يدور حول مركز المجرة. اعتقد الباحثون أن هذا القرص تشكل منذ حوالي 8 إلى 10 مليارات سنة، ولكن بمساعدة التعلم الآلي، وجدوا أن بعض نجومه يزيد عمره على 13 مليار سنة.

ونجح الباحثون في تأريخ هذه النجوم القديمة من خلال دراسة البيانات التي جمعتها مركبة الفضاء جايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ونشروا نتائجهم على خادم arXiv قبل الطباعة في وقت سابق من هذا العام. وأعلن معهد لايبنتز للفيزياء الفلكية في بوتسدام (AIP) في ألمانيا عن الاكتشاف يوم الأربعاء 31 يوليو.

يبلغ عمر الكون حوالي 13.8 مليار سنة، لذا فإن وجود نجوم عمرها 13 مليار سنة في القرص الرقيق لمجرتنا يعني أن القرص يجب أن يكون قد تشكل في أول مليار سنة بعد ولادة الكون - ما يدفع الجدول الزمني لتكوين النجوم في مجرتنا إلى الوراء بشكل كبير.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة سمير نيبال، وهو مرشح دكتوراه يدرس درب التبانة في بيان: "تشير هذه النجوم القديمة في القرص إلى أن تكوين القرص الرقيق لمجرة درب التبانة بدأ قبل وقت طويل مما كان يُعتقد سابقًا، بحوالي 4-5 مليارات سنة".

وفقًا للبيان، يعمل العلماء على تجميع تاريخ مجرة درب التبانة باستخدام بيانات جايا لإنشاء خرائط توثق عمر النجوم وتركيبها الكيميائي وحركتها. تحتوي مجرة درب التبانة على أكثر من 100 مليار نجم، لذا فهناك الكثير مما يجب رسمه على الخريطة.

وفي الدراسة الجديدة، نظر الباحثون إلى أكثر من 800 ألف نجم في جوار الشمس، الذي يمتد على مسافة 3200 سنة ضوئية حول الشمس؛ وللمقارنة، يبلغ عرض مجرة درب التبانة بأكملها حوالي 100 ألف سنة ضوئية. واستخدم الفريق التعلم الآلي لدمج بيانات مختلفة، وإعطاء قياسات لمتغيرات مثل عمر النجوم ومحتواها المعدني. وكشفت هذه البيانات أن غالبية هذه النجوم يزيد عمرها عن 10 مليارات سنة، وبعضها يزيد عمره على 13 مليار سنة.

كما أن محتوى النجوم المعدني مدهش أيضًا. فالنجوم القديمة عادة ما تكون فقيرة بالمعادن للغاية لأنها تشكلت عندما كان الكون يتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم. ومع ذلك، كان بعض النجوم القديمة في الدراسة غنيا بالمعادن، حيث كانت كمية المعادن فيها ضعف الكمية الموجودة في شمسنا الأصغر سنًا التي يبلغ عمرها 4.6 مليار سنة. وتشير هذه النتائج إلى وجود إثراء سريع للمعادن في المراحل المبكرة من مجرتنا.

وقال نيبال "تسلط هذه الدراسة الضوء أيضًا على أن مجرتنا شهدت تكوينًا نجميًا مكثفًا في العصور المبكرة ما أدى إلى إثراء المعادن بسرعة كبيرة في المناطق الداخلية وتكوين القرص".