موفقیت اخترشناسان در تهیه‌ تبارنامه ستارگان با استفاده از نظریه داروین

برای اولین بار اخترشناسان با بهره‌گیری از الگوریتم‌های پیشرفته‌ی زیست‌شناسی تکاملی با موفقیت توانستند تاریخچه یا تبار ۲۲ ستاره‌ی نزدیک به منظومه‌ی شمسی را تهیه کنند.

در مقاله‌ی منتشرشده در ژورنال MNRAS، گروهی از دانشمندان گزارش کرده‌اند که با استفاده از نظریه‌ی داروینیسم به تبارشناسی گروهی از ستاره‌های کهکشان راه‌ شیری دست زده‌اند. پائولا جافرا، نویسنده‌ی اصلی مقاله و اخترشناس دانشگاه کمبریج در بریتانیا می‌گوید:

ما در این مطالعه با افرادی همکاری کردیم که در حوزه‌ی زیست‌شناسی تکاملی فعالیت دارند. اساسا کاری که ما انجام دادیم این بود که اصول زیست‌شناسی را به ستاره‌شناسی تعمیم دادیم. ما عناصر تشکیل‌دهنده‌ی ستاره‌‌ها را به‌عنوان دی‌ان‌ای آن‌ها در نظر گرفتیم و با استفاده از الگوریتم‌های ژنتیکی به‌دست‌آمده از علم زیست‌شناسی تکاملی، مشغول تهیه‌ی شجره‌نامه‌ی ستارگان شدیم.

نویسندگان مقاله می‌گویند از ۲۲ عنصر شیمیایی مربوط به دوقلوهای خورشیدی برای پی‌ریزی مفهوم دی‌ان‌ای ستاره‌ای استفاده کرده‌اند. آن‌ها با بهره‌گیری از تکنیک خوشه‌بندی که به‌طور گسترده در زیست‌شناسی مولکولی مورد استفاده قرار می‌گیرد، دست به تهیه‌ی شجره‌نامه‌ی ستارگان زدند. در مقاله آمده است:

این یک روش جدید برای جستجوی «نیاکان مشترک» ستارگان است که می‌تواند به ما در کشف منشأ ستاره‌های همسایه کمک کند. تکامل بیولوژیکی بر اساس وفق‌پذیری و بقا شکل می‌گیرد؛ در حالی که تکامل شیمیایی ناشی از مکانیزم‌هایی است که به مرگ و تولد ستاره‌ها منجر می‌شود.

این تیم تحقیقاتی توانسته است با بررسی تبار تکاملی ستاره‌ها به اطلاعات ارزشمندی از آن‌ها دست یابد؛ از جمله این‌که ستاره‌ها چگونه در کهکشان‌ها حرکت می‌کنند یا سن آن‌ها در کجای بازه‌ی ۷۰۰ میلیون تا ۱۰ میلیارد سال قرار می‌گیرد. در بیانیه‌ی دانشگاه کمبریج آمده است:

ایده‌ی مطالعه این است که ستاره‌های دارای ترکیب شیمیایی مشابه، به‌احتمال زیاد از یک ابر مولکولی به وجود آمده‌اند.

آیا این مطالعه به ما در کشف هم‌نژادهای ستاره‌ی منظومه‌ی شمسی کمک خواهد کرد؟ جافرا در پاسخ به این سؤال می‌گوید ممکن است چنین چیزی عملی باشد، ولی ابتدا این روش را باید روی نمونه‌های بیشتری از ستارگان اعمال کرد.

جافرا معتقد است که احتمالا علم نجوم کهکشانی بیشترین منفعت را از یافته‌های این مطالعه خواهد برد. او می‌گوید: «با تکیه بر تجهیزات طیف‌سنج مستقر در زمین و فضا، ما اطلاعات زیادی از فراوانی عناصر شیمیایی هزاران ستاره کسب کرده‌ایم.»

به گفته‌ی جافرا؛ ماهواره‌ی گایا، متعلق به سازمان فضایی اروپا(ESA) که مأموریت نقشه‌برداری از کهکشان را بر عهده دارد، می‌تواند نویدبخش کشف‌های انقلابی باشد. او می‌گوید پروژه‌ی گایا می‌تواند تأثیر زیادی بر فعالیت‌های آتی تیم او بگذارد، به این نحو که اطلاعات ارزشمندی در مورد نحوه‌ی حرکت ستارگان مورد مطالعه و مکان فعلی آن‌ها به دست دهد. او در این مورد می‌گوید:

از توالی عناصر شیمیایی می‌توان پیشینه و شجره‌نامه‌ی ستاره‌ها را مطالعه کرد و آن‌ها را با کمک داده‌های به‌دست‌آمده از گایا تفسیر کرد.

جافرا معتقد است که ما در نهایت خواهیم توانست جمعیت و مکان تولد مربوط به خانواده‌ی تک‌تک ستارگان کهکشان راه شیری را شناسایی کنیم. اما قبل از این کار باید به سؤالات اساسی که هنگام استفاده از این تکنیک با آن‌ها برخورد می‌کنیم، جواب بدهیم:

• آیا الگوهای شیمیایی واقعا حاوی اطلاعات در مورد مکان تولد ستاره‌ها هستند؟
• آیا این الگوها برای هر قسمت از کهکشان منحصربه‌فرد هستند؟
•  هنگام استفاده از این تکنیک باید تا چه اندازه در دانستن سن ستاره‌ها دقیق باشیم؟

جافرا بر این عقیده است که شاید تهیه‌ی شجره‌نامه‌ی ستارگان به ما در یافتن پاسخ این سؤالات کمک کند.