James Webb Space Telescope (JWST) har fundet det første bevis på, at millioner af supermassive stjerner, 10 gange Solens masse, kan lurer i universets daggry.
Født blot 440 millioner år efter Big Bang, kan disse stjerner kaste lys over, hvordan vores univers først blev frøet med tunge grundstoffer. Forskerne, der kaldte de gigantiske stjerner "himmelmonstre", offentliggjorde deres resultater den 5. maj i tidsskriftet Astronomi og astrofysik.
"I dag, takket være data indsamlet af James Webb Space Telescope, tror vi, at vi har fundet det første spor til tilstedeværelsen af disse ekstraordinære stjerner," sagde hovedforfatter af undersøgelsen Corinne Charbonnel, professor i astronomi ved Universitetet i Genève i Schweiz.
Forskere har fundet de kemiske signaturer af gigantiske stjerner inde i kuglehobe - klynger af titusinder til millioner af tætpakkede stjerner, hvoraf mange er blandt de ældste, der nogensinde er dannet i vores univers. Omkring 180 kuglehobe pryder vores Mælkevejsgalakse, og fordi de er så gamle, giver de astronomer vinduer gennem tiden ind i de tidligste år af vores univers.
På mystisk vis har nogle af stjernerne i disse hobe meget forskellige andele af grundstoffer (ilt, nitrogen, natrium og aluminium), selvom de er dannet omkring samme tid og fra de samme skyer af gas og støv for 13,4 milliarder år siden.
Astronomer mener, at en sådan mangfoldighed af grundstoffer kan forklares med eksistensen af supermassive stjerner - kosmiske kæmper født under de tættere forhold i det tidlige univers, som brændte deres brændstof ved meget højere temperaturer og dannede tungere grundstoffer, der senere "forurenede" mindre babystjerner (som normalt består af meget lettere elementer).
Men at finde disse stjerner var ikke let. De brændende kæmper, som er 5 til 000 gange så store som vores sol, brændte ved en temperatur på 10 millioner grader Fahrenheit (000 millioner grader Celsius). Fordi de større, lysere og varmere stjerner dør ud hurtigst, har disse kosmiske monstre for længst mødt deres død i ekstremt kraftige eksplosioner kaldet hypernovaer.
"Globulære klynger er 10 til 13 milliarder år gamle, mens supernovaer har en maksimal levetid på to millioner år. Derfor forsvandt de meget tidligt fra de klynger, der kan observeres nu. Kun indirekte spor er tilbage," siger forskningsmedforfatter Mark Giles, professor i astrofysik ved University of Barcelona, i en erklæring.
For at opdage de spredte kemiske rester af gamle monstre pegede forskere JWSTs infrarøde kamera mod galaksen GN-z11, en af de fjerneste og ældste galakser, der nogensinde er blevet opdaget, beliggende 13,3 milliarder lysår fra Jorden. Forskellige kemikalier absorberer og udsender lys ved forskellige frekvenser, så ved at nedbryde lyset, der kommer fra de forskellige kuglehobe fundet i GN-z11, fandt astronomer ud af, at dens stjerner ikke kun er tæt pakket, men også omgivet af høje niveauer af nitrogen.
"Den stærke tilstedeværelse af nitrogen kan kun forklares ved afbrænding af brint ved ekstremt høje temperaturer, som kun kernen af supermassive stjerner kan nå," sagde Charbonnel.
Efter at have fundet de første spor om himmelmonstrene, vil forskerne studere flere kuglehobe i flere galakser for at se, om deres opdagelse skulle være et andet sted.
Læs også: