A Napnál 10.000-szer nagyobb csillagok egykori létezésére találtak bizonyítékot

A James Webb Űrteleszkóp (JWST) felfedezte az első bizonyítékot arra, hogy a világegyetem hajnalán több millió, a Nap tömegének akár 10.000-szeresét is elérő szupermasszív csillag létezhetett.

A mindössze 440 millió évvel az ősrobbanás után született csillagok fényt deríthetnek arra, hogy miként kerültek először nehéz elemek a világegyetemünkbe. A kutatók, akik az óriáscsillagokat “égi szörnyeknek” nevezték el, május 5-én tették közzé eredményeiket az Astronomy and Astrophysics című folyóiratban.

“Ma a James Webb űrteleszkóp által gyűjtött adatoknak köszönhetően úgy véljük, hogy megtaláltuk az első nyomot e rendkívüli csillagok jelenlétére” – mondta Corinne Charbonnel, a tanulmány vezető szerzője, a svájci Genfi Egyetem csillagászprofesszora.

A kutatók a gömbhalmazokban – több tízezer, vagy akár milliónyi szorosan egymás mellé rendeződött csillagokból álló halmazokban – találták meg a gigantikus csillagok kémiai nyomait, amelyek közül sok a legősibbek közé tartozik, amelyek valaha is kialakultak a világegyetemünkben. Körülbelül 180 gömbhalmaz található Tejútrendszerünkben, és mivel ilyen régiek, a csillagászok számára időablakként szolgálnak a világegyetemünk legkorábbi éveire.

Rejtélyes módon e halmazok egyes csillagai között az elemek (oxigén, nitrogén, nátrium és alumínium) aránya merőben eltérő, annak ellenére, hogy nagyjából ugyanabban az időben és ugyanabból a gáz- és porfelhőből keletkeztek 13,4 milliárd évvel ezelőtt.

A csillagászok úgy vélik, hogy ez a változatosság a szupermasszív csillagok létezésével magyarázható – ezek a korai világegyetem a maitól merőben eltérő körülményei között született kozmikus óriások, amelyek sokkal magasabb hőmérsékleten égették el az üzemanyagukat, és nehezebb elemeket termeltek, amelyek később “beszennyezték” a kisebb, kialakuló csillagokat (amelyek általában sokkal könnyebb elemekből állnak).

Ezeknek a csillagoknak a megtalálása azonban nehéznek bizonyult. A tüzes óriások méretét valahol a mi Napunk 5-10.000-szerese közé teszik, amik 75 millió Celsius-fok hőmérsékleten égtek. Mivel a nagyobb, fényesebb és forróbb csillagok halnak ki a leggyorsabban, ezek a kozmikus szörnyek már régen elpusztultak a hipernóváknak nevezett rendkívül heves robbanásokban.

“A gömbhalmazok 10 és 13 milliárd évesek, míg ezeknek a szuperégitesteknek a maximális élettartama kétmillió év. Ezért nagyon korán eltűntek a jelenleg megfigyelhető halmazokból. Csak közvetett nyomok maradtak” – írta a közleményben Mark Gieles társszerző, a Barcelonai Egyetem asztrofizika professzora.

Az ősi szörnyek szétszórt kémiai maradványainak kiszűréséhez a kutatók a JWST infravörös kameráját a GN-z11 galaxisra irányították, amely az egyik legtávolabbi és legősibb galaxis, amelyet valaha felfedeztek – 13,3 milliárd fényévre található a Földtől. A különböző vegyi anyagok különböző frekvenciákon nyelik el és bocsátják ki a fényt. A GN-z11-ben található egyes gömbhalmazokból érkező fényt lebontva a csillagászok azt találták, hogy csillagai nemcsak sűrűn helyezkednek el, hanem nagy mennyiségű nitrogén is veszi őket körül.

“A nitrogén gazdag jelenléte csak a hidrogén rendkívül magas hőmérsékleten történő elégetésével magyarázható, amelyet csak a szupermasszív csillagok magja képes elérni” – mondta Charbonnel.

Ez is érdekes lehet:

• Lapos Föld kontra gömbölyű Föld
• Mi történt a galaxis közepén levő fekete lyuk körüli, hiányzó csillagokkal?