بازسازی مرگ یکی از اولین ستاره‌های فضا توسط محققان دانشگاه کالیفرنیا

مرگ یکی از اولین ستاره‌های جهان توسط محققان دانشگاه کالیفرنیا بازسازی شد، تصویری که در نگاه اول به مغز انسان شباهت دارد، اما در حقیقت جزئیات مرگ ستاره‌ای کهن‌سال را نمایش می‌دهد. دانشمندان می‌گویند تلاطم مرگبار این ستاره‌های باستانی منحصر‌به‌فرد بوده‌اند زیرا این ستاره‌ها در قالب ابرنواخترها منفجر می‌شدند و کاملا می‌سوختند و هیچ سیاه‌چاله‌ای از خود به جا نمی‌گذاشتند، اما در عوض عناصر شیمیایی را به بیرون پرتاب می‌کردند که به تدریج به جهان شکل بخشیدند. دانشمندان می‌گویند ستاره‌های اولیه‌ ویژه‌، آنهایی که بین 55 هزار تا 65 هزار برابر خورشید بوده‌اند، از مرگی غیرعادی برخوردار بوده‌اند.
فیزیکدانان و اخترشناسان دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز و دانشگاه مینه‌سوتا پس از انجام چندین شبیه‌سازی ابررایانه‌ای در سازمان انرژی مرکز ملی رایانش پژوهش‌های علمی انرژی و موسسه ابررایانه‌ای مینه‌سوتا به این نتایج دست‌یافتند. ستاره‌های نسل اول از این جهت قابل توجهند که به جای هیدروژن و هلیوم، اولین عناصر سنگین یا عناصر شیمیایی را در جهان ایجاد کردند. ستاره‌ها در زمان مرگ ترکیبات شیمیایی خود را به فضای بیرون ستاره‌ای پرتاب می‌کردند و بستر مناسب تولد ستاره‌های نسل بعدی، سامانه‌های خورشیدی و کهکشان‌ها را فراهم می‌کردند.
درک چگونگی درگ این ستاره‌ها می‌تواند دیدگاهی متفاوت را درباره چگونگی شکل‌گیری جهان امروزی به‌وجود آورد. دانشمندان می‌گویند برای اولین‌بار کشف کرده‌اند که تعدادی از ابرستاره‌ها به‌طور کامل منفجر می‌شده‌اند و هیچ ردپایی از خود به‌جا نمی‌گذاشتند، مکانیزمی که تاکنون هیچکس به آن پی نبرده‌بوده‌است. محققان برای شبیه‌سازی مرگ یک ستاره اولیه از کد تک بعدی تکامل ستاره‌ای به نام KEPLER استفاده کردند. این کد فرایند‌هایی مانند اشتعال هسته‌ای و انتقال حرارتی و دیگر فرایند‌های ستاره‌ای را در شبیه‌سازی به‌کار می‌گیرد. محققان همچنین اثر نسبیت عام را نیز در این شبیه‌سازی به‌کار بسته‌اند.
مراحل مرگ ستاره
محققان دریافتند ستاره‌های اولیه با جرمی 55 هزار تا 65 هزار برابر جرم خورشید تا 1.69 میلیون سال پیش از اینکه به واسطه عوارض نسبیت عام ناپایدار شده و آغاز به فروپاشی کنند، زندگی می‌کرده‌اند. با آغاز فروپاشی ستاره، عناصر سنگینی مانند اکسیژن، نئون، منیزیم و سیلیس به سرعت آغاز به تجزیه شدن می‌کردند. انرژی این فرایند به اندازه‌ای زیاد بود که انفجاری ابرنواختری ایجاد می‌شد. شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان دادند زمانی که فروپاشی ستاره وارونه می‌شود، در آخرین لحظات حیات ستاره، فرایند ناپایداری ریلیگ-تیلور عناصر سنگینی که در ستاره ایجاد می‌شوند را با یکدیگر ترکیب می‌کند. به گفته دانشمندان این ترکیب‌شدگی ردپای مشخصی از ستاره ایجاد کرده‌است که می‌توان آن را با کمک تجهیزات پیشرفته رصد ردیابی کرد. متناسب با نوع و شدت انفجار، ستاره‌ها تمامی کهکشان‌های میزبان خود را از عناصری مانند کربن و سیلیس غنی می‌ساختند. در برخی از موارد این ستاره‌ها با مرگ خود جرقه تولد ستاره‌ای دیگر را در کهکشان میزبان ایجاد می‌کردند.