يمكن لمراصد الموجات الثقالية من الجيل التالي الكشف عن النجوم الأولى عندما انفجرت على شكل سوبر نوفا

لم تعد النجوم الأولى التي ظهرت في الكون معنا - لقد ماتوا منذ زمن بعيد. لكن عندما ماتوا أطلقوا سيولًا من موجات الجاذبية ، والتي قد لا تزال قابلة للاكتشاف كطنين خافت في اهتزازات خلفية الكون.

يعتقد علماء الفلك أن النجوم الأولى كانت ضخمة بشكل لا يصدق ، حيث يصل وزنها إلى مئات أضعاف كتلة الشمس. ظهرت لأول مرة عندما كان عمر الكون بضع مئات الملايين من السنين فقط ، وماتوا في انفجارات سوبر نوفا كارثية قليلا بعد ذلك .

العثور على هذه النجوم الأولى هو هدف رئيسي للجيل القادم من التلسكوبات ، بما في ذلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي. نظرًا لأنه من غير المرجح أن تستمر النجوم من هذا الجيل الأول حتى يومنا هذا ، فإننا نبحث كثيرًا في الوقت الكوني لاكتشاف طبيعتها. إن فهم النجوم الأولى سيساعدنا في كشف تكوين المجرات الأولى ، وولادة الثقوب السوداء العملاقة ، وحتى تطور المادة المظلمة والطاقة المظلمة.

في حين أن تلك النجوم لم تعد معنا ، فقد يستمر صدى صوتها. عندما ماتوا ، فعلوا ذلك على شكل انفجارات هائلة في مستعر أعظم. كانت تلك الانفجارات عنيفة بما يكفي لإرسال تموجات في نسيج الزمكان - موجات الجاذبية.

حتى الآن ، اكتشفت مراصد الموجات الثقالية الخاصة بنا فقط أحداث الاندماج بين ثقبين أسودين أو نجمين نيوترونيين. لكن يجب أن يتمتع الجيل القادم من أجهزة الكشف بالحساسية لمراقبة التموجات الصادرة من المستعرات الأعظمية.

في الآونة الأخيرة ، قام فريق من علماء الفلك بحساب ما يتطلبه الأمر لاكتشاف إشارات موجات الجاذبية الناتجة عن موت النجوم الأولى ، في ورقة تظهر في مجلة ما قبل الطباعة arXiv . لقد وجدوا أن ناقوس الموت للنجوم الأولى لن يمكن اكتشافها على أنها انفجارات فردية ، بل تساهم في همهمة عامة تهتز في جميع أنحاء الكون .

وجد علماء الفلك أن الجيل القادم من المراصد لن يتمكن على الأرجح من إجراء هذا القياس الدقيق. ومع ذلك ، ستكون أجهزة الكشف من الجيل الثالث قادرة على جمع أحداث كافية لطرح الضوضاء من المستعر الأعظم القريب ، واستخراج همهمة الخلفية ، وإعادة بناء العدد الإجمالي للوفيات النجمية من الجيل الأول من النجوم.