To absolutny rekord. Teleskop Jamesa Webba odkrył pierwsze gwiazdy
Pierwsze gwiazdy, jakie powstały we wszechświecie nie przypominały tych, które wraz ze Słońcem tworzą współczesny wszechświat. Naukowcy od dawna zastanawiali się, czy w odległych rejonach kosmosu uda im się dostrzec gwiazdy III populacji. Wszystko wskazuje na to, że JWST właśnie tego dokonał.
Wszechświat. Teleskop Webba
W najnowszym artykule opublikowanym w periodyku naukowym "The Astrophysical Journal Letters" zespół naukowców kierowany przez Eli’ego Visbala wskazuje, że JWST mógł uchwycić pierwsze gwiazdy III populacji w galaktyce skatalogowanej pod numerem LAP1-B. Mowa tutaj o gwiazdach, które miały narodzić się krótko po Wielkim Wybuchu z pierwotnego gazu powstałego na początku wszechświata. Światło wyemitowane z galaktyki LAP1-B podróżowało do nas ok. 13 mld lat, więc teleskop Jamesa Webba ogląda ją taką, jaką była gdy wszechświat miał ok. 800 mln lat.
Warto dodać, że moc teleskopu to tylko jeden z komponentów niezbędnych do przeprowadzenia tych obserwacji. Równie istotne było tutaj soczewkowanie grawitacyjne przez gromadę MACS J0416.1-2403 (MACS0416), oddaloną o ok. 4,3 mld lat świetlnych i znajdującą się dokładnie między nami a galaktyką LAP1-B. Zjawisko to, przewidziane przez Einsteina, wzmocniło sygnał z tego odległego źródła nawet 100-krotnie, pozwalając teleskopowi dostrzec bardzo odległy i słaby obiekt, który bez owej soczewki pozostawałby daleko poza naszym zasięgiem.
LAP1-B to jedna z pierwszych galaktyk we wszechświecie
LAP1-B widzimy z okresu tzw. epoki rejonizacji, gdy promieniowanie ultrafioletowe emitowane przez pierwsze gwiazdy i galaktyki we wszechświecie jonizowało wodór i hel, kończąc „ciemne wieki”. W tym kontekście detekcja śladów gwiazd III populacji może wskazywać na procesy, które uruchomiły przemianę gazu w plazmę i zainicjowały fundamentalne zmiany młodego wszechświata.
Według zespołu wokół gwiazd tworzących galaktykę LAP1-B wykryto gaz z minimalną zawartością metali, a same obiekty tworzą zwarte grupy o masie rzędu ok. 1 tys. mas Słońca. Niska metaliczność i niewielka fragmentacja gazu to cechy oczekiwane dla pierwszych gwiazd we wszechświecie, które w symulacjach osiągają nawet 100 mas Słońca i rodzą się w małych zagęszczeniach ciemnej materii.
Eli Visbal z University of Toledo wskazuje, że identyfikacja takich gwiazd mówi o najwcześniejszych etapach powstawania galaktyk i może nakładać nowe ograniczenia modele ciemnej materii. Wychodzi zatem na to, że soczewkowanie grawitacyjne może być skuteczną strategią wyszukiwania kolejnych kandydatów na gwiazdy III populacji na odległościach kosmologicznych.
Naukowcy już teraz planują stworzenie bardziej szczegółowych symulacji hydrodynamicznych przejścia od gwiazd III populacji do powstałych po nich gwiazd II populacji i porównanie ich z widmem LAP1-B i podobnych obiektów.
