A James Webb távcső felfedezte a világegyetem legnagyobb csillagainak kémiai jeleit

A James Webb Űrteleszkóp segített a csillagászoknak felfedezni a szupermasszív csillagok első kémiai lenyomatait, az "égi szörnyeket", amelyek a korai univerzumban több millió nap fényével égtek.

Eddig a bárhol megfigyelt legnagyobb csillagok tömege körülbelül 300-szor akkora volt, mint a mi Napunké. De az új tanulmányban leírt szupermasszív csillag tömege a becslések szerint 5 és 000 10 nap közötti.

A tanulmány mögött álló európai kutatócsoport korábban 2018-ban a szupermasszív csillagok létezését feltételezte, hogy megmagyarázza a csillagászat egyik legnagyobb titkát. A csillagászokat évtizedek óta zavarja az úgynevezett gömbhalmazokban összegyűlt különböző csillagok összetételének óriási változatossága.

Ezek a többnyire nagyon régi halmazok több millió csillagot tartalmazhatnak viszonylag kis helyen. A csillagászat fejlődése egyre több gömbhalmazt tárt fel, amelyekről úgy gondolják, hogy a hiányzó láncszem a világegyetem első csillagai és az első galaxisok között.

A több mint 100 milliárd csillagot tartalmazó Tejútrendszerünknek körülbelül 180 gömbhalmaza van. De a kérdés továbbra is fennáll: miért van az ezekben a halmazokban lévő csillagokban ilyen sokféle kémiai elem, annak ellenére, hogy valószínűleg mindegyik nagyjából egy időben, ugyanabból a gázfelhőből született?

Sok csillag tartalmaz olyan elemeket, amelyek előállításához hatalmas mennyiségű hőre van szükség, mint például az alumínium, amelynek hőmérséklete akár 70 millió Celsius fok is lehet. Ez jóval meghaladja azt a hőmérsékletet, amelyet a csillagok magjában elérnek, körülbelül 15-20 millió Celsius-fok, ami hasonló a Nap hőmérsékletéhez.

A kutatók tehát egy lehetséges megoldást javasoltak: egy szupermasszív csillag, amely felrobban, kémiai "szennyezést" lövell ki. Azt sugallják, hogy ezek a hatalmas csillagok egymás utáni ütközésekből születtek szorosan egymásra épülő gömbhalmazokban. Corinne Charbonnel, a Genfi Egyetem asztrofizikusa és a tanulmány vezető szerzője azt mondta az AFP-nek, hogy "olyasmi, mint egy magcsillag, egyre több csillagot fog elnyelni".

A végén „olyan lesz, mint egy hatalmas atomreaktor, amelyet folyamatosan táplálnak anyaggal, amely nagy mennyiségben kidob belőle” – tette hozzá. Ez a kilökődő "szennyezés" viszont táplálja a fiatal, formálódó csillagokat, és minél közelebb kerülnek a szupermasszív csillagokhoz, annál több vegyi anyagot biztosítanak számukra - tette hozzá. De a csapatnak még megfigyelésekre van szüksége elméletük megerősítéséhez.

A GN-z11 galaxisban találták meg őket, amely több mint 13 milliárd fényévnyire van – a belőle látható fény csak 440 millió évvel az Ősrobbanás után jelent meg. A Hubble Űrteleszkóp fedezte fel 2015-ben, és egészen a közelmúltig tartotta a legrégebbi megfigyelt galaxis rekordját.

Ez nyilvánvalóan elsődleges célponttá tette Hubble utódja, a legerősebb űrtávcső, James Webb számára, aki tavaly kezdte közzétenni első megfigyeléseit. Webb két új támpontot kínált: a csillagok hihetetlen sűrűségét a gömbhalmazokban, és ami a legfontosabb, a nagy mennyiségű nitrogén jelenlétét.

A nitrogén képződéséhez valóban szélsőséges hőmérsékletre van szükség, amit a kutatók szerint csak egy szupermasszív csillag tud létrehozni. "A James Webb Űrteleszkóp által gyűjtött adatoknak köszönhetően úgy gondoljuk, hogy megtaláltuk az első nyomot ezeknek a rendkívüli csillagoknak a létezésére" - mondta Charbonnel közleményében, amelyben a csillagokat "égi szörnyeknek" is nevezte.

Ha korábban a csapat elmélete „szupermasszív csillagunk egyfajta nyoma volt, akkor ez olyan, mint egy csont megtalálása” – mondta Charbonnel. "Az egész mögött a fenevad fejére gondolunk" - tette hozzá.

De kevés remény van arra, hogy valaha is képesek leszünk közvetlenül megfigyelni ezt a fenevadat. A tudósok szerint a szupermasszív csillagok élettartama mindössze kétmillió év – ez egy pillanat a kozmikus időskálán.

Azt gyanítják azonban, hogy a gömbhalmazok körülbelül kétmilliárd éve léteztek, és még több nyomra bukkanhatnak az egykor bennük rejlő szupermasszív csillagoknak.

Olvassa el még:

• Egy magáncég azt tervezi, hogy újra életre kelti a NASA Spitzer űrteleszkópját
• A James Webb teleszkóp vizet fedezett fel egy üstökös körül az aszteroidaövben