הדמיה ברזולוציה גבוהה של גלקסיה המארחת סופרנובה סופר-זוהרת והסביבה הכאוטית שלה ביקום המוקדם. קרדיט: אדריאן מאלק ומארי מרטיג (אוניברסיטת סווינבורן)
כמה מהכוכבים הקדומים ביותר היו מאסיביים וקצרי מועד, שנועדו לסיים את חייהם בפיצוצים אדירים. אסטרונומים זיהו כמה מהכוכבים המפוצצים והמרוחקים ביותר הללו, המכונים סופרנובות סופר-זוהרות - פיצוצים מהממים בהירים פי מאה-עשרה מסוגי סופרנובה אחרים. הצמד קובע שיא לסופרנובה הרחוקה ביותר שאותרה עד כה, ומציע רמזים על היקום המוקדם מאוד.
ד"ר ג'פרי קוק, אסטרופיזיקאי מ"האור של supernovae אלה מכיל מידע מפורט על הינקותו של היקום, בתקופה שבה כמה מהכוכבים הראשונים עדיין מתעבים מן המימן והליום שנוצרו על ידי המפץ הגדול. אוניברסיטת סווינבורן לטכנולוגיה באוסטרליה, שצוותה גילה את התגלית.
הצוות השתמש בשילוב של נתונים מטלסקופ קנדה-צרפת-הוואי וטלסקופ Keck 1, שניהם ממוקמים בהוואי.
"סוג supernovae שמצאנו הם נדירים ביותר," אמר קוק. "למעשה, רק אחד התגלה לפני העבודה שלנו. סוג סופרנובה ספציפי זה נובע ממותו של כוכב מסיבי מאוד (פי 100 עד 250 מכמות השמש שלנו) ומתפוצץ בצורה שונה לחלוטין בהשוואה לסופרנובות אחרות. הגילוי והלימוד של אירועים אלו מספקים לנו דוגמאות תצפיתיות בכדי להבין טוב יותר אותם ואת הכימיקלים שהם מפלטים ליקום עם מותם.
סופרנובות סופר-זוהרות התגלו רק לפני מספר שנים, והן נדירות ביקום הסמוך. מקורם אינו מובן היטב, אולם מעריכים כי תת-קבוצה קטנה מהם מתרחשת כאשר כוכבים מאסיביים במיוחד, גדולים פי 150 עד 250 יותר מהשמש שלנו, עוברים פיצוץ גרעיני שגורם להמרה של פוטונים לזוגות אלקטרונים-פוזיטרון. תהליך זה שונה לחלוטין בהשוואה לכל סוגי הסופרנובות האחרות. אירועים כאלה צפויים להתרחש בתדירות גבוהה יותר ביקום הקדום, כאשר כוכבים מאסיביים היו נפוצים יותר.
זה, והבהירות הקיצונית של אירועים אלה, עודדו את קוק ועמיתיהם לחפש סופרנובות סופר-זוהרות במשמרות אדומות, Z, יותר משתי, כאשר היקום היה פחות מרבע מגילו הנוכחי.
"השתמשנו ב- LRIS (ספקטרומטר הדמיה ברזולוציה נמוכה) ב- Keck I כדי לקבל את הספקטרוסקופיה העמוקה כדי לאשר את המשמרות האדומות של המארח ולחפש פליטה מאוחרת מהסופרנובות," אמר קוק. "הגילויים הראשוניים נמצאו בשדות העמוקים של CFHT Legacy Survey. האור מהסופרנובות הגיע לכאן על כדור הארץ לפני 4 עד 6 שנים. כדי לאשר את מרחקיהם, עלינו להשיג ספקטרום של הגלקסיות המארחות שלהם שהם מאוד קלושים בגלל המרחק הקיצוני שלהם. הצמצם הגדול של קק והרגישות הגבוהה של LRIS אפשרו זאת. בנוסף, בחלק מהסופרנובות יש תכונות פליטה בהירות מספיק שנמשכות שנים לאחר שהן מתפוצצות. הספקטרוסקופיה העמוקה של קק מסוגלת לאתר שורות אלה כאמצעי נוסף לאישור ולמחקר. "
קוק ועמיתים לעבודה חיפשו בנפח גדול של היקום בגודל Z שווה או שווה ל 2, ומצאו שני סופרנובות סופר-זוהרות, במשמרות אדומות של 2.05 ו -3.90 - ושברו את שיא ההיסטוריה הסופרנובה הקודם של 2.36 והשתמע הפקה שיעור הסופרנובות המוארות ביותר במשמרות אדומות אלה לפחות פי עשרה מאשר ביקום הסמוך. אף על פי שהספקטרום של שני האובייקטים הללו גורם לכך שלא סביר כי אבותיהם היו מהדור הראשון של הכוכבים, התוצאות הנוכחיות מציעות כי איתור הכוכבים האלו לא יכול להיות רחוק מתפיסתנו.
איתור הכוכבים הראשונים מאפשר לנו להבין הרבה יותר את הכוכבים הראשונים ביקום, אמר קוק.
"זמן קצר לאחר המפץ הגדול היו רק מימן והליום ביקום," אמר. "כל שאר האלמנטים שאנו רואים סביבנו כיום, כמו פחמן, חמצן, ברזל וסיליקון, יוצרו בליבות הכוכבים או במהלך פיצוצי סופרנובה. הכוכבים הראשונים שנוצרו לאחר המפץ הגדול הניחו את המסגרת לתהליך הארוך של העשרת היקום שהביא בסופו של דבר את מערך הגלקסיות, הכוכבים והכוכבים המגוונים שאנו רואים סביבנו כיום. התגליות שלנו בודקות זמן מוקדם ביקום החופף עם הזמן שאנחנו מצפים לראות את הכוכבים הראשונים. "
מקורות: מצפה הכוכבים בקק, טבע
