Телескоп Джеймса Вебба (JWST), найпотужніший в історії людства, можливо, зробив зображення перших зірок у Всесвіті. Проривна знахідка, описана 27 жовтня в The Astrophysical Journal Letters, може змінити наше розуміння формування галактик і перших моментів після Великого вибуху.
Вважається, що ці невловимі зірки, відомі як зірки III покоління або «темні зірки», виникли незабаром після народження Всесвіту приблизно 13,8 мільярдів років тому. Уявіть собі колосальних гігантів — у мільйон разів масивніших за наше Сонце та випромінюючих у мільярд разів більше світла. Вважається, що вони утворилися з первісних матеріалів: водню та гелію, злитих у регіонах, де домінує темна матерія.
Команда під керівництвом астрофізика Елі Вісбала з Університету Толедо вважає, що вона виявила ці примітивні зірки, розташовані всередині далекого скупчення під назвою LAP1-B, розташованого на відстані неймовірних 13 мільярдів світлових років від нас.
Що робить це відкриття таким захоплюючим? Унікальне інфрачервоне бачення телескопа дозволило йому проникати на великі відстані в космосі й аналізувати слабке світло від цих стародавніх зіркових колисок. Ключові підказки вказують на зірки III покоління:
- Спектральний аналіз світла: Випромінюване світло зірок показує характерні лінії випромінювання, які вказують на високу вихідну енергію, що відповідає теоретичним моделям для зірок III покоління.
- Маси зірок: Спектральний аналіз також вказує на винятково великі зірки — кожна приблизно в 100 разів масивніша за наше Сонце — що відповідає прогнозам щодо цих ранніх гігантів.
Хоча JWST раніше натякав на виявлення зірок III покоління в інших галактиках, LAP1-B надає більш переконливі докази. Це спостереження збігається з трьома важливими теоретичними умовами: утворення в середовищі з бідним вмістом металів, агрегація в невеликі скупчення, в яких переважають масивні зірки, і узгодженість із передбачуваним початковим розподілом маси, як розподіл маси зірок у молодій зоряній популяції.
Важливо відзначити, що JWST не зміг би побачити LAP1-B без допомоги гравітаційного лінзування, явища, передбаченого Альбертом Ейнштейном. Фонова галактична група діяла як космічне збільшувальне скло, повертаючи та посилюючи світло від далекого зоряного скупчення, роблячи його чіткішим для JWST.
Це відкриття стосується не лише спостереження за стародавніми зірками; мова йде про розуміння того, як самі галактики набули своєї форми. Оскільки вважається, що зірки третього покоління сформувалися в невеликих структурах темної матерії, які згодом об’єдналися у великі галактики, їх вивчення відкриває вікно в найперші етапи формування та еволюції космічної структури. Вони навіть дають підказки про те, як галактики збагачуються важкими елементами («металами») завдяки зоряному нуклеосинтезу — процесу, за допомогою якого зірки утворюють елементи, важчі за водень і гелій.
Телескоп Джеймса Вебба продовжує переписувати наше розуміння космосу, висвітлюючи найслабші іскри перших поколінь зірок у Всесвіті та надаючи безцінне розуміння найвеличнішого ландшафту космічної історії.
