James Webb -teleskooppi löysi maailmankaikkeuden suurimpien tähtien kemialliset allekirjoitukset

James Webbin avaruusteleskooppi auttoi tähtitieteilijöitä löytämään ensimmäiset kemialliset merkit supermassiivisista tähdistä, "taivashirviöistä", jotka paloivat miljoonien aurinkojen kirkkaudella varhaisessa universumissa.

Tähän asti suurimpien missä tahansa havaittujen tähtien massa oli noin 300 kertaa aurinkomme massa. Mutta uudessa tutkimuksessa kuvatun supermassiivisen tähden massan arvioidaan olevan 5 000 - 10 000 aurinkoa.

Tutkimuksen taustalla oleva eurooppalainen tutkijaryhmä teoristi aiemmin supermassiivisten tähtien olemassaolon vuonna 2018 yrittääkseen selittää yhden tähtitieteen suurimmista mysteereistä. Tähtitieteilijät ovat vuosikymmenten ajan olleet ymmällään erilaisten tähtien koostumuksen valtavasta monimuotoisuudesta, jotka on koottu niin kutsuttuihin pallomaisiin tähtijoukkoihin.

Nämä klusterit, enimmäkseen hyvin vanhat, voivat sisältää miljoonia tähtiä suhteellisen pienessä tilassa. Tähtitieteen edistysaskeleet ovat paljastaneet kasvavan määrän pallomaisia ​​klustereita, joiden uskotaan olevan puuttuva lenkki universumin ensimmäisten tähtien ja ensimmäisten galaksien välillä.

Linnunradallamme, jossa on yli 100 miljardia tähteä, on noin 180 pallomaista tähteitä. Mutta kysymys jää: miksi näiden klustereiden tähdissä on niin monenlaisia ​​kemiallisia alkuaineita, vaikka ne ovat luultavasti kaikki syntyneet suunnilleen samaan aikaan, samasta kaasupilvestä?

Monet tähdet sisältävät alkuaineita, joiden tuottaminen vaatii valtavia määriä lämpöä, kuten alumiinia, joka vaatii jopa 70 miljoonan celsiusasteen lämpötiloja. Tämä on paljon korkeampi kuin lämpötila, jonka tähtien uskotaan saavuttavan ytimeissään, noin 15-20 miljoonaa celsiusastetta, mikä on samanlainen kuin Auringon lämpötila.

Joten tutkijat ehdottivat mahdollista ratkaisua: supermassiivinen tähti, joka oli räjähtänyt, levittää kemiallista "saastetta". He ehdottavat, että nämä massiiviset tähdet syntyvät peräkkäisistä törmäyksistä tiiviisti pakattuissa pallomaisissa klusteissa. Corinne Charbonnel, Geneven yliopiston astrofyysikko ja tutkimuksen johtava kirjoittaja, kertoi AFP:lle, että "jokin siementähti imee itseensä yhä enemmän tähtiä".

Lopulta siitä tulee "kuin valtava ydinreaktori, jota syötetään jatkuvasti aineella, joka heittää pois suuren määrän sitä", hän lisäsi. Tämä sinkoutunut "saaste" puolestaan ​​ruokkii nuoria, muodostuvia tähtiä ja antaa heille enemmän erilaisia ​​kemikaaleja mitä lähempänä supermassiivista tähteä, hän lisäsi. Mutta tiimi tarvitsee edelleen havaintoja teoriansa vahvistamiseksi.

He löysivät ne galaksista GN-z11, joka on yli 13 miljardin valovuoden päässä – siitä näkemämme valo ilmestyi vasta 440 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Hubble-avaruusteleskooppi löysi sen vuonna 2015, ja se piti viime aikoihin asti hallussaan vanhimman havaitun galaksin ennätystä.

Tämä teki siitä ilmeisen ensisijaisen kohteen Hubblen seuraajalle tehokkaimpana avaruusteleskoopina, James Webbille, joka aloitti ensimmäisten havaintojensa julkaisemisen viime vuonna. Webb tarjosi kaksi uutta vihjettä: tähtien uskomaton tiheys pallomaisissa klusteissa ja mikä tärkeintä, suurten typpimäärien läsnäolo.

Typen muodostuminen vaatii todella äärimmäisiä lämpötiloja, joita tutkijoiden mukaan vain supermassiivinen tähti voi luoda. "James Webbin avaruusteleskoopin keräämien tietojen ansiosta uskomme löytäneemme ensimmäisen vihjeen näiden poikkeuksellisten tähtien olemassaolosta", Charbonnel sanoi lausunnossaan ja kutsui tähtiä myös "taivaallisiksi hirviöiksi".

Jos aiemmin joukkueen teoria oli "eräänlainen jälki supermassiivisesta tähdestämme, niin tämä on kuin luun löytäminen", Charbonnel sanoi. "Ajattelemme pedon päätä kaiken tämän takana", hän lisäsi.

Mutta on vähän toivoa, että voimme koskaan tarkkailla tätä petoa. Tutkijoiden mukaan supermassiivisten tähtien elinikä on vain noin kaksi miljoonaa vuotta - hetki kosmisella aikaskaalalla.

He kuitenkin epäilevät, että pallomaiset tähtijoukot olivat olemassa noin kaksi miljardia vuotta sitten, ja he saattavat vielä löytää lisää jälkiä supermassiivisista tähdistä, joita he ovat saaneet joskus sisältää.

Lue myös:

• Yksityinen yritys aikoo herättää NASAn Spitzer-avaruusteleskoopin henkiin
• James Webb -teleskooppi löysi vettä asteroidivyöhykkeen komeetan ympäriltä