Telescópio Espacial James Webb har detekteret signaler, der kan svare til de første stjerner i universet. Observationerne peger på objekter dannet omkring 400 millioner år efter Big Bang. Dataene viser helium- og brint-emissionslinjer uden påvisning af tungere grundstoffer.
Forskere analyserede et lille objekt nær galaksen GN-z11. Målingerne indikerer massive stjerner med kemisk sammensætning tæt på urmateriale. Dois undersøgelser offentliggjort som fortryk på arXiv præsenterer resultaterne.
Observerede spektrale signaler
Spektrene afslørede en stærk linje af dobbelt ioniseret helium sammen med brintemission. Fraværet af linjer af metalliske elementer forstærker hypotesen om stjerner Population III. Essas teoretiske stjerner ville kun blive dannet ud fra Big Bang brint og helium.
Det rene signal kræver meget energiske strålingskilder. Estrelas masser mellem 10 og 100 solmasser ville forklare den observerede intensitet. Forskerne overvejede andre forklaringer, men de passede ikke til de indsamlede data.
Et langt afsnit her dykker ned i søgningens historiske kontekst. Durante årtier stolede astronomer udelukkende på teoretiske modeller til at beskrive de første stjerner. Elas ville være opstået i mørkt stof minihalos i de tidlige stadier af universet. Nuklear fusion i dem producerede de første tunge grundstoffer, der berigede senere generationer. Supernovas af disse stjerner spredte materiale over det interstellare rum. James Webb giver os med sin infrarøde følsomhed mulighed for at se tilbage til tider, hvor universet kun var et par hundrede millioner år gammelt. Observações har allerede vist overraskende modne galakser i denne periode. Agora, giver de nye data mere direkte bevis for primitive stjerneobjekter.
El@NASAWebbDu har måske fundet test af den første generation af stjerner, samt det supermassive sorte vand, der er aktivt videre indtil det lukker. GN-z11, en galakse, der eksisterede 430 millioner år efter Big Bang, afslører sine hemmeligheder:https://t.co/df1OLaEDlF pic.twitter.com/NZZlDWlCuZ
— NASA en español (@NASA_es)4. marts 2024
Objekt nær galaksen GN-z11
Den lille kosmiske følgesvend er forbundet med galaksen GN-z11, en af de fjerneste kendte. Det observerede lys rejste i milliarder af år for at nå frem til teleskopets instrumenter. Den kombinerede analyse af to uafhængige teams styrker konsistensen af resultaterne.
Roberto Maiolino, fra Universidade fra Cambridge, leder et af værkerne. Den anden søgning har Elka Rusta, fra Universidade, fra Florença, som hovedforfatter. Ambos Undersøgelser konvergerer om den samme fortolkning af signalets karakter.
Karakteristik af stjerner Population III
Disse urstjerner adskiller sig fra nuværende generationer. Elas indeholdt ikke kul, ilt eller jern i væsentlige mængder. Seu brændstof kom udelukkende fra brint og helium dannet i de første par minutter efter Big Bang. Modelos forudsiger, at mange var ekstremt massive og varme.
Deres intense stråling ioniserede den omgivende gas og bidrog til genioniseringen af universet. Esse-processen markerede overgangen fra et mørkt og neutralt kosmos til et miljø med synlige stjerner og galakser. Dataene fra James Webb giver os mulighed for at teste disse forudsigelser med rigtige observationer.
- Stærke emissionslinjer af dobbelt ioniseret helium
- Tilstedeværelse af ioniseret brint på samme sted
- Detekterbart fravær af metalliske linjer
- Helium-til-hydrogen-forholdet er kompatibelt med massive stjerner
- Placering af kompakt objekt nær fjern galakse
Implikationer for den tidlige dannelse af universet
Opdagelsen, hvis den bekræftes af yderligere observationer, åbner et direkte vindue ind i det tidlige kosmos. Ela hjælper dig med at forstå, hvordan de første lys opstod og påvirkede den kosmiske evolution. Gradvis kemisk berigelse tillod dannelsen af stjerner som Sol og klippeplaneter.
Astronomer fremhæver, at James Webb fortsætter med at levere resultater, der udfordrer eller forfiner eksisterende modeller. Outras Fjerne galakser observeret af instrumentet viser i nogle tilfælde hurtigere end forventet stjernedannelse. De nye tegn tilføjer dette sæt beviser.
Næste skridt i forskning
Hold planlægger yderligere observationer for at bekræfte eller afkræfte fortolkningen. Espectroscopia højere opløsning kan adskille bidrag fra forskellige kilder. Lentes Naturlige gravitationskræfter kan forstørre endnu fjernere og svagere objekter.
Teleskopet kan også lede efter endelige stjerneudbrud Population III eller indirekte signaler i andre regioner. Kombinationen med data fra andre instrumenter udvider forståelsen af perioden kaldet kosmisk daggry.
James Webb har været i drift siden 2022 og har allerede transformeret studiet af det fjerne univers. Suas Infrarøde egenskaber giver os mulighed for at detektere lys, der udsendes, da kosmos var brøkdele af dets nuværende alder. Pesquisas som dette viser missionens fortsatte potentiale.
