Telescópio Espacial James Webb mengesan isyarat spektrum dalam galaksi yang diperhatikan seperti 13.4 bilion tahun yang lalu. Data menunjukkan kemungkinan kehadiran bintang dari População III, generasi pertama terbentuk selepas Big Bang. Dois kajian bebas menganalisis sistem yang sama dengan kaedah pelengkap dan mengukuhkan hipotesis.
Bukti itu datang daripada objek yang dipanggil Hebe, terletak berhampiran galaksi GN-z11. Para penyelidik memerhatikan pelepasan kuat helium terion dua kali tanpa pengesanan unsur yang lebih berat. Esse corak kimia konsisten dengan bintang yang terbentuk hanya daripada hidrogen dan helium.
Butiran Galaxy GN-z11
Galaksi GN-z11 adalah antara yang paling jauh pernah diperhatikan. Ela muncul seperti yang berlaku kira-kira 400 juta tahun selepas Big Bang. Objek Hebe terletak kira-kira tiga kiloparsec dari galaksi utama.
Pemerhatian baharu menggunakan instrumen NIRSpec-IFU James Webb dengan resolusi yang lebih tinggi. Data mengesahkan garis pelepasan helium yang telah dicadangkan dalam analisis sebelumnya. Pengesanan bebas hidrogen terion di lokasi yang sama menyokong lagi hasilnya. Pelepasan helium kelihatan diselesaikan kepada dua komponen yang dipisahkan kira-kira 120 kilometer sesaat.
Analisis gas primitif
Pasukan yang diketuai oleh Roberto Maiolino, Universidade, dan Cambridge menyiasat gas yang mengelilingi galaksi. Data menunjukkan persekitaran dengan komposisi helium yang hampir eksklusif dan ketiadaan logam. Esse jenis gas dianggap primitif dan serasi dengan keadaan Universo awal.
Di dalam sistem, objek Hebe menunjukkan pelepasan helium terion dua kali ganda. Isyarat Esse memerlukan sumber sinaran yang sangat bertenaga, seperti bintang yang sangat besar dan panas. Para penyelidik menguji penjelasan lain, termasuk lubang hitam runtuh langsung dan bintang Wolf-Rayet, tetapi senario ini tidak menjelaskan semua ciri yang diperhatikan dengan baik.
- Pelepasan HeII λ1640 yang disahkan dengan lebar setara lebih daripada 20 angstrom
- Ketiadaan garis logam yang boleh dikesan di rantau ini
- Gas dengan sedikit komposisi kimia yang berubah
- Lokasi kira-kira 3 kpc dari galaksi GN-z11
- Menyokong pengesanan bebas Hγ pada titik yang sama
Pemodelan fizikal objek Hebe
Kajian kedua, diketuai oleh Elka Rusta, Universidade, dan Florença, memfokuskan pada pemodelan fizikal. Pasukan menilai senario yang terbaik menghasilkan semula garisan pelepasan yang diukur. Keputusan menunjukkan bahawa bintang dari População III dengan jisim antara 10 dan 100 kali ganda daripada Sol menerangkan sifat yang diperhatikan.
Julat jisim ini adalah selaras dengan ramalan teori untuk bintang pertama. Penulis menekankan bahawa persekitaran primitif dan kekurangan unsur berat menguatkan tafsiran. Ainda Oleh itu, para penyelidik menekankan bahawa penemuan itu memerlukan pemerhatian lanjut untuk menghapuskan ketidakpastian yang masih ada.
Kepentingan untuk memahami Universo awal
Bintang-bintang População III akan muncul dalam Universo yang pada asasnya terdiri daripada hidrogen dan helium. Elas menghasilkan unsur berat pertama melalui pelakuran nuklear. Mempelajari bintang ini membantu membina semula bagaimana struktur kosmik pertama terbentuk dan bagaimana komposisi kimianya berkembang dari semasa ke semasa.
Pemerhatian James Webb membenarkan akses ke kawasan Universo yang sebelum ini tidak boleh diakses. Resolusi tinggi instrumen mendedahkan butiran spektrum dalam objek yang sangat lama. Kedua-dua kajian menggunakan pendekatan yang berbeza pada data yang sama dan mencapai kesimpulan bertumpu mengenai objek Hebe.
Langkah seterusnya dalam pemerhatian
Pengarang kedua-dua karya menunjukkan bahawa pemerhatian baharu dengan James Webb akan diperlukan. Objektifnya adalah untuk mengesahkan secara muktamad sifat pelepasan dan mengesahkan hipotesis bintang primordial. Equipes Antarabangsa terus menganalisis sistem GN-z11 dan kawasan berdekatan.
Hasilnya diterbitkan sebagai pracetak dan sedang dalam proses disemak oleh komuniti saintifik. Eles mewakili bukti terkuat setakat ini untuk kewujudan pemerhatian População III.
