Космическият телескоп Джеймс Уеб (JWST) откри първото доказателство, че милиони свръхмасивни звезди, 10 000 пъти по-големи от масата на Слънцето, може да се спотайват в зората на Вселената.
Родени само 440 милиона години след Големия взрив, тези звезди могат да хвърлят светлина върху това как нашата вселена за първи път е била засята с тежки елементи. Изследователите, които нарекоха гигантските звезди „небесни чудовища“, публикуваха откритията си на 5 май в списанието Астрономия и астрофизика.
„Днес, благодарение на данните, събрани от космическия телескоп Джеймс Уеб, ние вярваме, че сме открили първата следа за наличието на тези необикновени звезди“, каза водещият автор на изследването Корин Шарбонел, професор по астрономия в Женевския университет в Швейцария.
Изследователите са открили химически сигнатури на гигантски звезди в кълбовидни купове - купове от десетки хиляди до милиони плътно опаковани звезди, много от които са сред най-старите, образувани някога в нашата Вселена. Около 180 кълбовидни купа осеят нашата галактика Млечен път и тъй като са толкова стари, предоставят на астрономите прозорци във времето към най-ранните години на нашата Вселена.
Мистериозно е, че някои от звездите в тези клъстери имат изключително различни пропорции на елементи (кислород, азот, натрий и алуминий), въпреки че са се образували по едно и също време и от едни и същи облаци газ и прах преди 13,4 милиарда години.
Астрономите вярват, че такова разнообразие от елементи може да се обясни със съществуването на свръхмасивни звезди - космически гиганти, родени в по-плътните условия на ранната Вселена, които изгарят горивото си при много по-високи температури, образувайки по-тежки елементи, които по-късно "замърсяват" по-малките бебешки звезди (които обикновено се състоят от много по-леки елементи).
Но намирането на тези звезди не беше лесно. Огнените гиганти, които са 5 до 000 10 пъти по-големи от нашето Слънце, са изгорели при температура от 000 милиона градуса по Фаренхайт (135 милиона градуса по Целзий). Тъй като по-големите, по-ярки и по-горещи звезди изчезват най-бързо, тези космически чудовища отдавна са намерили смъртта си в изключително мощни експлозии, наречени хипернови.
„Кълбовидните купове са на възраст от 10 до 13 милиарда години, докато свръхновите имат максимална продължителност на живота от два милиона години. Следователно те изчезнаха много рано от тези клъстери, които могат да се наблюдават сега. Остават само косвени следи", каза съавторът на изследването Марк Джайлс, професор по астрофизика в университета в Барселона, в изявление.
За да открият разпръснатите химически останки от древни чудовища, изследователите насочиха инфрачервената камера на JWST към галактиката GN-z11, една от най-отдалечените и най-старите галактики, откривани някога, разположена на 13,3 милиарда светлинни години от Земята. Различни химикали поглъщат и излъчват светлина с различни честоти, така че чрез разграждане на светлината, идваща от различните кълбовидни купове, открити в GN-z11, астрономите откриха, че неговите звезди са не само плътно опаковани, но и заобиколени от високи нива на азот.
„Силното присъствие на азот може да се обясни само с изгарянето на водород при изключително високи температури, които само ядрото на свръхмасивните звезди може да достигне“, каза Шарбонел.
След като открият първите улики за небесните чудовища, изследователите ще проучат повече кълбовидни купове в повече галактики, за да видят дали откритието им трябва да бъде другаде.
Прочетете също: