Ομάδα αστρονόμων ενδέχεται με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb να εντόπισαν μερικά από τα πρώτα άστρα του Σύμπαντος τα οποία ίσως προσφέρουν πολύτιμα στοιχεία για το πώς σχηματίζονται οι γαλαξίες.
Χρησιμοποιώντας το James Webb και ένα φαινόμενο που είχε προβλέψει ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, οι επιστήμονες εντόπισαν αυτά τα αρχέγονα άστρα — γνωστά ως Population III (Πληθυσμός ΙΙΙ) σε ένα μακρινό σμήνος, το LAP1-B, που βρίσκεται 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη.
Τα άστρα Population III, γνωστά και ως «σκοτεινά άστρα», θεωρείται ότι ήταν τα πρώτα αστέρια που σχηματίστηκαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη (το μυστηριώδες φαινόμενο από το οποίο προέκυψε το Σύμπαν) πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Σύμφωνα με τη κρατούσα κοσμολογική θεωρία το υδρογόνο και το ήλιο ενώθηκαν με σκοτεινή ύλη δημιουργώντας τεράστια άστρα έως και ένα εκατομμύριο φορές πιο ογκώδη από τον Ήλιο και ένα δισεκατομμύριο φορές πιο φωτεινά.
Ο επικεφαλής της μελέτης Ίλι Βίσμπαλ, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Toledo στο Οχάιο, δήλωσε ότι υπάρχουν αρκετοί λόγοι που υποδηλώνουν πως τα άστρα που εντοπίστηκαν από το James Webb είναι πράγματι Population III. Για παράδειγμα, τα φάσματα φωτός που κατέγραψε το τηλεσκόπιο — τα οποία αποκαλύπτουν τη χημική σύνθεση των άστρων — έδειξαν εκπομπές υψηλής ενέργειας, συμβατές με τις προβλέψεις για τα πρωταρχικά αυτά άστρα. Επιπλέον τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι τα άστρα είναι πολύ μεγάλα καθένα με μάζα περίπου 100 ηλιακών μαζών κάτι που ταιριάζει με θεωρητικούς υπολογισμούς.
«Αν όντως πρόκειται για Population III, τότε πρόκειται για την πρώτη ανίχνευση αυτών των πρωταρχικών άστρων» είπε ο Βίσμπαλ. Αν και το James Webb έχει υποπτευθεί και στο παρελθόν ότι είχε εντοπίσει τέτοια άστρα όπως μια έρευνα του Μαρτίου 2024 που πρότεινε ότι άστρα Population III υπήρχαν στον γαλαξία GN-z11, μόλις 430 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η νέα μελέτη υποστηρίζει πως το LAP1-B είναι το μόνο αντικείμενο που πληροί και τις τρεις θεωρητικές προϋποθέσεις για Population III:
* Σχηματίστηκε σε περιβάλλον χαμηλής μεταλλικότητας (δηλαδή σχεδόν μόνο από υδρογόνο και ήλιο).
* Περιλαμβάνει λίγα αλλά πολύ μεγάλα άστρα, όπως προβλέπεται για τα πρώτα αστρικά σμήνη.
* Ανταποκρίνεται στις μαθηματικές συνθήκες της αρχικής κατανομής μαζών
Η ανακάλυψη
Το JWST ήταν καθοριστικό για αυτές τις παρατηρήσεις, χάρη στον τεράστιο καθρέφτη των 6,5 μέτρων που του επιτρέπει να ανιχνεύει αμυδρά αντικείμενα σε τεράστιες αποστάσεις, εξήγησε ο Βίσμπαλ. Όμως το LAP1-B έγινε ορατό χάρη σε ένα κοσμικό φαινόμενο γνωστό ως βαρυτικός φακός όταν ένα πολύ μαζικό αντικείμενο, όπως ένας γαλαξίας, παραμορφώνει τον χωροχρόνο γύρω του με αποτέλεσμα να μεγεθύνει και να παραμορφώνει το φως ενός πιο μακρινού αντικειμένου πίσω του.
Αυτό το αποτέλεσμα, γνωστό και ως «δαχτυλίδι του Αϊνστάιν» επιβεβαιώνει την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Στην προκειμένη περίπτωση το LAP1-B έγινε ορατό όταν ένα πλησιέστερο σμήνος γαλαξιών, το MACS J0416, βρέθηκε μπροστά του και ως «φακός» μεγέθυνε το φως του. Το James Webb κατέγραψε επίσης τις γραμμές εκπομπής των άστρων αρχικά σε υπεριώδη μήκη κύματος τα οποία όμως μετατοπίστηκαν στο υπέρυθρο λόγω της διαστολής του Σύμπαντος. Το τηλεσκόπιο είναι βελτιστοποιημένο για υπέρυθρες παρατηρήσεις γι’ αυτό και κατάφερε να τα εντοπίσει.
Πέρα από τη σπανιότητα της ανακάλυψης, το LAP1-B ρίχνει φως στο πώς εξελίχθηκαν οι πρώτοι γαλαξίες, είπε ο Βίσμπαλ. Επειδή τα άστρα Population III θεωρείται ότι σχηματίστηκαν μέσα σε μικρές δομές σκοτεινής ύλης, οι οποίες αποτέλεσαν τα δομικά στοιχεία των μεγαλύτερων γαλαξιών, «μας διδάσκουν για τα πρώτα στάδια σχηματισμού και εξέλιξης των γαλαξιών — για παράδειγμα, πώς τα μέταλλα ρύπαναν το αρχικά καθαρό αέριο υδρογόνου και ηλίου».
Πηγή: Naftemporiki.gr
