A James Webb űrteleszkóppal fedezték fel az univerzumot a big bang után elsőként megvilágító csillagok nyomát

Az első csillagok feltehetően tiszta héliumból, hidrogénből, esetleg kevés héliumból álltak (illusztráció)

Fotó: NAOJ

Gondolkodott már azon, miből állhattak az ősrobbanás (big bang) utáni első csillagok? Tekintettel arra, hogy a világegyetem legtöbb fémje feltehetően felrobbant halott csillagokból származik, a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy az elsőszülöttek szinte teljes egészében hidrogénből és héliumból állhattak, az ősrobbanásból keletkezett primitív anyagból. Jó elképzelés, csak a helyzet az, hogy még senki sem látott ilyen tiszta anyagú csillagot. Úgy tűnik azonban, hogy egy nemzetközi kutatócsoport talán felfedezett valami fontosat a James Webb űrteleszkóp segítségével.

A NASA, valamint az európai és a kanadai űrügynökségek együttműködéséből összeállt csapat a GN-z11 galaxist tanulmányozta, amely akkor létezett, amikor a 13,8 milliárd éves világegyetem még csak körülbelül 430 millió éves volt, olvasható a Mashable cikkében. 

A galaxis körül lévő halóban egy héliumhalmazt találtak.

 Az Astronomy & Astrophysics tudományos folyóirat által publikálásra elfogadott új kutatás a modern asztrofizika egyik legfontosabb felfedezéséhez vezethet. 

Az első csillagok feltehetően tiszta héliumból, hidrogénből, esetleg kevés héliumból álltak (illusztráció)
Fotó: NAOJ

„Az a tény, hogy a héliumon kívül semmi mást nem látunk, arra utal, hogy ez a halmaz meglehetősen ősi lehet” - mondta közleményében Roberto Maiolino, az Egyesült Királyságbeli Cambridge-i Egyetem vezető kutatója. 

Az elmélet szerint a tudósok számítottak arra, hogy ilyen halmazokat találnak a korai korszakokból származó masszív galaxisok körül. 

A feltételezés szerint ezek az ősi gázzsebek összeomolhatnak, és úgynevezett III-as populációjú csillaghalmazokat alkothatnak - mondta Maiolino. 

A némileg megtévesztő nevű III. populációs csillagokhoz azok az égitestek tartoznak, amelyeknek az elmélet szerint a korai világegyetemben kellett volna keletkezniük, mielőtt a fémek - a héliumnál nehezebb elemek csillagászati megnevezése - léteztek volna. A csillagok feltételezhetően nagyon nagy tömegűek, fényesek és forrók voltak. 

James Webb űrtávcső (illusztráció)
Fotó: Science Photo Library via AFP

Az 1940-es években a csillagokat két fő kategóriába sorolták: a fémekben gazdag és a fémekben szegény csillagokra - írja az ausztráliai Swinburne Műszaki Egyetem. De még ez utóbbiak is jóval több fémet tartalmaznak, mint amennyi az ősrobbanásból visszamaradt primitív gázból származhatott volna. 

A csillagászok végül a csillagok egy még nem látott harmadik populációjában kezdtek el gondolkodni, amely az ősrobbanás tiszta anyagából állt, amelyet a csillagok korábbi generációi nem használtak fel.

 Innen származik a III. populációs csillagok elnevezés. 

A csillagok magjait elemgyáraknak tekintik: Például a szén, ugyanaz a vegyi anyag, amelyen az ember és a földi élet nagy része alapul. Ezután szupernóva-robbanások révén nehéz elemeket, például a csontokban található kalciumot és a vérben lévő vasat terjesztenek a csillagközi térben. Ez a szétszóródás a csillagok és bolygók új generációit indítja útnak, de a tudósok elismerik, hogy még sokat kell tanulniuk a folyamat korai szakaszáról. 

A GN-z11 galaxis elhelyezkedése a csillagok között
Fotó: NASA / ESA / CSA / STScI / Brant Robertson / Ben Johnson / Sandro Tacchella / Marcia Rieke / Daniel Eisenstein

A csillagászatban a távolabbra tekintés a múlt megfigyelését jelenti, mivel a fénynek és a sugárzás más formáinak hosszú időbe telik, mire elérnek hozzánk. A Webb-űrteleszkóp a kozmosz rendkívül korai időszakának tanulmányozására épült, az infravörös hullámhosszúságú láthatatlan fényt érzékelve. Röviden, az űrben található sok por és gáz elhomályosítja a rendkívül távoli és eleve halvány fényforrásokra való rálátást, de az infravörös hullámok át tudnak hatolni a felhőkön. 

„A küldetés eredeti célja az volt, hogy meglássuk az első csillagokat és galaxisokat” - mondta Eric Smith, a Webb programtudósa 2022-ben – „azt akartuk megnézni, ahogy az univerzum először kapcsolja fel a fényeket.” Talán ez most sikerült.