James Webb geimsjónaukinn (JWST) hefur fundið fyrstu vísbendingar um að milljónir ofurmassífra stjarna, 10 sinnum massameiri en sólin, kunni að leynast í dögun alheimsins.
Þessar stjörnur fæddust aðeins 440 milljón árum eftir Miklahvell og geta varpað ljósi á hvernig alheimurinn okkar var fyrst sáð með þungum frumefnum. Vísindamennirnir, sem kölluðu risastjarnirnar „himinskrímsli“, birtu niðurstöður sínar 5. maí í tímaritinu. Stjörnufræði og Astrophysics.
„Í dag, þökk sé gögnum sem James Webb geimsjónauka safnaði, teljum við okkur hafa fundið fyrstu vísbendingu um tilvist þessara óvenjulegu stjarna,“ sagði Corinne Charbonnel, prófessor í stjörnufræði við háskólann í Genf í Sviss, aðalrannsóknarhöfundur.
Vísindamenn hafa fundið efnaeinkenni risastjarna innan kúluþyrpinga -- þyrpingar tugþúsunda til milljóna þéttpökkuðum stjarna, sem margar hverjar eru með þeim elstu sem myndast hafa í alheiminum okkar. Um það bil 180 kúluþyrpingar koma fram í Vetrarbrautinni okkar og vegna þess að þær eru svo gamlar gefa þær stjörnufræðingum glugga í gegnum tímann inn í fyrstu ár alheimsins okkar.
Dularfullt er að sumar stjörnurnar í þessum þyrpingum hafa mjög mismunandi hlutföll frumefna (súrefni, köfnunarefni, natríum og ál), jafnvel þó að þær hafi myndast um svipað leyti og úr sömu gas- og rykskýjunum fyrir 13,4 milljörðum ára.
Stjörnufræðingar telja að hægt sé að útskýra slíka fjölbreytni frumefna með tilvist ofurstjarna - geimrisa sem fæddust við þéttari aðstæður snemma alheimsins, sem brenndu eldsneyti þeirra við mun hærra hitastig og mynduðu þyngri frumefni sem síðar "menguðu" smærri ungstjörnur. (sem venjulega samanstanda af miklu léttari frumefnum).
En það var ekki auðvelt að finna þessar stjörnur. Eldra risarnir, sem eru 5 til 000 sinnum stærri en sólin okkar, brunnu við 10 milljón gráður Fahrenheit (000 milljón gráður á Celsíus). Vegna þess að stærri, bjartari og heitari stjörnurnar deyja út hraðast hafa þessi alheimskrímsli fyrir löngu horfið í afar öflugum sprengingum sem kallast hypernovae.
„Kúluþyrpingar eru 10 til 13 milljarða ára gamlar en sprengistjörnur hafa hámarkslíftíma upp á tvær milljónir ára. Þess vegna hurfu þeir mjög snemma úr þeim þyrpingum sem sjá má núna. Aðeins óbein ummerki eru eftir,“ sagði meðhöfundur rannsóknarinnar Marc Giles, prófessor í stjarneðlisfræði við háskólann í Barcelona, í yfirlýsingu.
Til að greina dreifðar efnaleifar fornra skrímsla, beindi vísindamenn innrauðu myndavél JWST að vetrarbrautinni GN-z11, einni fjarlægustu og elstu vetrarbraut sem fundist hefur, í 13,3 milljörðum ljósára frá jörðinni. Mismunandi efni gleypa og gefa frá sér ljós á mismunandi tíðni, þannig að með því að brjóta niður ljósið sem kemur frá mismunandi kúluþyrpingum sem finnast í GN-z11 komust stjörnufræðingar að því að stjörnur hennar eru ekki aðeins þétt pakkaðar heldur einnig umkringdar miklu magni af köfnunarefni.
„Stóra nærveru köfnunarefnis er aðeins hægt að útskýra með brennslu vetnis við mjög háan hita, sem aðeins kjarni ofurstjarna getur náð,“ sagði Charbonnel.
Eftir að hafa fundið fyrstu vísbendingar um himinskrímslin munu vísindamenn rannsaka fleiri kúluþyrpingar í fleiri vetrarbrautum til að sjá hvort uppgötvun þeirra ætti að vera annars staðar.
Lestu líka: