James Webb -avaruusteleskooppi (JWST) on löytänyt ensimmäiset todisteet siitä, että miljoonia supermassiivisia tähtiä, joiden massa on 10 000 kertaa Auringon massa, saattaa väijyä maailmankaikkeuden kynnyksellä.
Nämä tähdet syntyivät vain 440 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, ja ne voivat valaista sitä, kuinka maailmankaikkeutemme ensin kylvettiin raskailla alkuaineilla. Tutkijat, jotka kutsuivat jättiläisiä tähtiä "taivashirviöiksi", julkaisivat havaintonsa 5. toukokuuta lehdessä. Tähtitiede ja astrofysiikka.
"Tänään James Webbin avaruusteleskoopin keräämien tietojen ansiosta uskomme löytäneemme ensimmäisen vihjeen näiden erikoisten tähtien läsnäolosta", sanoi tutkimuksen johtava kirjoittaja Corinne Charbonnel, tähtitieteen professori Geneven yliopistosta Sveitsistä.
Tutkijat ovat löytäneet jättiläisten tähtien kemiallisia merkkejä pallomaisista klusteista – kymmenistä tuhansista miljooniin tiiviisti pakattuista tähtijoukoista, joista monet ovat vanhimpia koskaan universumissamme muodostuneita tähtiä. Linnunradallamme on noin 180 pallomaista klusteria, ja koska ne ovat niin vanhoja, ne tarjoavat tähtitieteilijöille ikkunoita universumimme varhaisimpiin vuosiin.
Salaperäisesti joissakin näiden klustereiden tähdissä alkuaineiden (happi, typpi, natrium ja alumiini) suhteet vaihtelevat, vaikka ne muodostuivat suunnilleen samaan aikaan ja samoista kaasu- ja pölypilvistä 13,4 miljardia vuotta sitten.
Tähtitieteilijät uskovat, että tällainen monimuotoisuus voidaan selittää supermassiivisten tähtien olemassaololla - varhaisen maailmankaikkeuden tiheämmässä olosuhteissa syntyneillä kosmisilla jättiläisillä, jotka polttivat polttoaineensa paljon korkeammissa lämpötiloissa muodostaen raskaampia elementtejä, jotka myöhemmin "saastivat" pienempiä tähtiä. (jotka koostuvat yleensä paljon kevyemmistä elementeistä).
Mutta näiden tähtien löytäminen ei ollut helppoa. Tuliset jättiläiset, jotka ovat 5 000 - 10 000 kertaa aurinkomme kokoisia, paloivat 135 miljoonan Fahrenheit-asteen (75 miljoonan celsiusasteen) lämpötilassa. Koska isommat, kirkkaammat ja kuumemmat tähdet kuolevat pois nopeimmin, nämä kosmiset hirviöt ovat jo kauan sitten kuolleet erittäin voimakkaissa räjähdyksissä, joita kutsutaan hypernovaksi.
"Globulaariset klusterit ovat 10-13 miljardia vuotta vanhoja, kun taas supernovien enimmäiselinikä on kaksi miljoonaa vuotta. Siksi ne katosivat hyvin varhain niistä klustereista, joita voidaan havaita nyt. Vain epäsuoria jälkiä on jäljellä", tutkimuksen toinen kirjoittaja Marc Giles, Barcelonan yliopiston astrofysiikan professori, sanoi lausunnossaan.
Muinaisten hirviöiden hajallaan olevien kemiallisten jäänteiden havaitsemiseksi tutkijat osoittivat JWST:n infrapunakameran galaksiin GN-z11, joka on yksi kaukaisimmista ja vanhimmista koskaan löydetyistä galakseista, joka sijaitsee 13,3 miljardin valovuoden päässä Maasta. Eri kemikaalit absorboivat ja säteilevät valoa eri taajuuksilla, joten hajottamalla GN-z11:n eri pallomaisista klusteista tulevan valon tähtitieteilijät havaitsivat, että sen tähdet eivät ole vain tiiviisti pakatut, vaan niitä ympäröi myös korkea typpitaso.
"Typpien voimakas läsnäolo voidaan selittää vain vedyn palamisella erittäin korkeissa lämpötiloissa, joihin vain supermassiivisten tähtien ydin voi päästä", Charbonnel sanoi.
Löytettyään ensimmäiset vihjeet taivaan hirviöistä, tutkijat tutkivat lisää pallomaisia klustereita useammassa galaksissa nähdäkseen, pitäisikö niiden löytö olla muualla.
Lue myös: