กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) ได้พบหลักฐานชิ้นแรกที่บ่งชี้ว่าดาวฤกษ์มวลมหาศาลหลายล้านดวง ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่า อาจซุ่มซ่อนอยู่ในรุ่งอรุณของเอกภพ
กำเนิดขึ้นเพียง 440 ล้านปีหลังจากบิกแบง ดาวฤกษ์เหล่านี้สามารถแสดงให้เห็นว่าเอกภพของเรากำเนิดขึ้นด้วยธาตุหนักได้อย่างไร นักวิจัยซึ่งขนานนามดวงดาวยักษ์นี้ว่า "อสุรกายท้องฟ้า" ได้เผยแพร่การค้นพบของพวกเขาในวารสารเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์.
"วันนี้ ด้วยข้อมูลที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ เราเชื่อว่าเราได้พบเงื่อนงำแรกในการมีอยู่ของดาวพิเศษเหล่านี้" คอรินน์ ชาร์บอนเนล ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเจนีวาในสวิตเซอร์แลนด์ กล่าว
นักวิจัยได้ค้นพบสัญลักษณ์ทางเคมีของดาวฤกษ์ยักษ์ภายในกระจุกดาวทรงกลม ซึ่งเป็นกระจุกดาวที่แน่นขนัดหลายหมื่นถึงล้านดวง ซึ่งหลายดวงเป็นกลุ่มที่เก่าแก่ที่สุดที่เคยก่อตัวในเอกภพของเรา กระจุกดาวทรงกลมประมาณ 180 กระจุกดาวกระจายอยู่ทั่วกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา และเนื่องจากพวกมันมีอายุมาก จึงทำให้นักดาราศาสตร์มีหน้าต่างผ่านกาลเวลาไปสู่ปีแรกๆ ของจักรวาลของเรา
น่าแปลกที่ดาวฤกษ์บางดวงในกระจุกดาวเหล่านี้มีสัดส่วนของธาตุที่แตกต่างกันอย่างมาก (ออกซิเจน ไนโตรเจน โซเดียม และอะลูมิเนียม) แม้ว่าพวกมันก่อตัวในช่วงเวลาเดียวกันและจากเมฆก๊าซและฝุ่นกลุ่มเดียวกันเมื่อ 13,4 พันล้านปีก่อน
นักดาราศาสตร์เชื่อว่าองค์ประกอบที่หลากหลายดังกล่าวสามารถอธิบายได้จากการมีอยู่ของดาวมวลมหาศาล - ยักษ์จักรวาลที่เกิดในสภาพที่หนาแน่นกว่าของเอกภพยุคแรก ซึ่งเผาเชื้อเพลิงของมันที่อุณหภูมิสูงกว่ามาก ก่อตัวเป็นองค์ประกอบที่หนักกว่าซึ่งต่อมา "ปนเปื้อน" ดาวฤกษ์ทารกขนาดเล็ก (ซึ่งมักประกอบด้วยธาตุที่เบากว่ามาก)
แต่การค้นหาดาวเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่าย ยักษ์ที่ลุกเป็นไฟซึ่งมีขนาด 5 ถึง 000 เท่าของดวงอาทิตย์ของเราถูกเผาไหม้ที่อุณหภูมิ 10 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ (000 ล้านองศาเซลเซียส) เนื่องจากดาวฤกษ์ที่ใหญ่กว่า สว่างกว่า และร้อนกว่า ดับเร็วที่สุด สัตว์ประหลาดแห่งจักรวาลเหล่านี้จึงพบกับจุดจบของพวกมันมานานแล้วในการระเบิดที่ทรงพลังอย่างยิ่งที่เรียกว่าไฮเปอร์โนวา
“กระจุกดาวทรงกลมมีอายุ 10 ถึง 13 พันล้านปี ในขณะที่ซุปเปอร์โนวามีอายุขัยสูงสุด XNUMX ล้านปี ดังนั้นพวกมันจึงหายไปเร็วมากจากกระจุกที่สามารถสังเกตได้ในตอนนี้ มีเพียงร่องรอยทางอ้อมเท่านั้นที่ยังคงอยู่” มาร์ก ไจลส์ ผู้ร่วมวิจัย ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยบาร์เซโลนา กล่าวในแถลงการณ์
ในการตรวจจับซากเคมีที่กระจัดกระจายของสัตว์ประหลาดโบราณ นักวิจัยได้เล็งกล้องอินฟราเรดของ JWST ไปที่กาแลคซี GN-z11 ซึ่งเป็นหนึ่งในกาแลคซีที่ห่างไกลและเก่าแก่ที่สุดที่เคยค้นพบ ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 13,3 ล้านปีแสง สารเคมีต่างชนิดกันดูดซับและเปล่งแสงที่ความถี่ต่างกัน ดังนั้น เมื่อสลายแสงที่มาจากกระจุกดาวทรงกลมต่างๆ ที่พบใน GN-z11 นักดาราศาสตร์จึงพบว่าดาวของมันไม่เพียงอัดแน่นเท่านั้น แต่ยังล้อมรอบด้วยไนโตรเจนในระดับสูงอีกด้วย
Charbonnel กล่าวว่า "การมีอยู่อย่างเข้มข้นของไนโตรเจนสามารถอธิบายได้จากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงมาก ซึ่งมีเพียงแกนกลางของดาวฤกษ์มวลมหาศาลเท่านั้นที่จะไปถึงได้" Charbonnel กล่าว
หลังจากพบเงื่อนงำแรกเกี่ยวกับสัตว์ประหลาดบนท้องฟ้าแล้ว นักวิจัยจะศึกษากระจุกดาวทรงกลมเพิ่มเติมในกาแลคซีอื่นๆ เพื่อดูว่าการค้นพบของพวกมันควรอยู่ที่อื่นหรือไม่
อ่านเพิ่มเติม: