Αστρονόμοι ανακοίνωσαν πως το James Webb Space Telescope (JWST) ίσως έχει ήδη εντοπίσει την πρώτη γενιά άστρων του σύμπαντος, τα μυστηριώδη Population III (POP III) άστρα, που θεωρούνται τα αρχαιότερα που σχηματίστηκαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Τα άστρα αυτά φαίνεται να κατοικούν σε έναν γαλαξία με την ονομασία LAP1-B, του οποίου το φως ταξίδευε επί 13 δισ. χρόνια πριν φτάσει στο Webb.
Τα πρώτα ίχνη των πρωτογενών άστρων
Ο επικεφαλής της έρευνας, Έλι Βίσμπαλ από το Πανεπιστήμιο του Τολέδο, υποστηρίζει ότι μπορεί να πρόκειται για την πρώτη πραγματική ανίχνευση των πρωτογενών άστρων.
«Αν πράγματι τα άστρα του LAP1-B είναι Pop III, τότε αυτή είναι η πρώτη ανίχνευση αυτών των πρωταρχικών άστρων», αναφέρει. Για να γίνει αυτό δυνατό, χρειάστηκε η εξαιρετική ευαισθησία του JWST αλλά και μια μεγέθυνση 100 φορές μέσω του βαρυτικού φακού ενός ενδιάμεσου σμήνους γαλαξιών.
Η συμβολή του βαρυτικού φακού
Το γαλαξιακό σμήνος MACS J0416.1-2403, σε απόσταση περίπου 4,3 δισ. ετών φωτός, λειτουργεί ως φακός που παραμορφώνει τον χωροχρόνο και ενισχύει το φως του μακρινού γαλαξία. Χάρη σε αυτό, το Webb κατάφερε να δει τον LAP1-B όπως ήταν 800 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, στη φάση που ονομάζεται εποχή του ιονισμού.
Γιατί τα POP III άστρα είναι τόσο σημαντικά
Τα άστρα Population III θεωρείται ότι σχηματίστηκαν μόλις 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τη γέννηση του σύμπαντος, από υλικό σχεδόν καθαρού υδρογόνου και ηλίου, χωρίς «μέταλλα». Η απουσία βαρέων στοιχείων τα κάνει να ξεχωρίζουν από τα σύγχρονα άστρα όπως ο Ήλιος και να φτάνουν μάζες πάνω από 100 ηλιακές μάζες, σχηματίζοντας μικρά αλλά πολύ πυκνά σμήνη.
Σύμφωνα με τον Βίσμπαλ, τα Pop III άστρα αποκαλύπτουν κρίσιμες πληροφορίες για τα πρώτα στάδια σχηματισμού γαλαξιών αλλά και για τις ιδιότητες της σκοτεινής ύλης, αφού διαφορετικά μοντέλα σκοτεινής ύλης επηρεάζουν πού και πότε εμφανίζονται.
Η ομάδα βρήκε ότι τα άστρα του LAP1-B περιβάλλονται από αέριο με ελάχιστα ίχνη μετάλλων – ένα βασικό χαρακτηριστικό των Pop III άστρων. Επιπλέον, φαίνεται να σχηματίζουν συστάδες περίπου 1.000 ηλιακών μαζών, όπως προβλέπουν οι θεωρητικές προσομοιώσεις.
Το μέλλον των αναζητήσεων
Τα νέα αποτελέσματα υποδεικνύουν πως το gravitational lensing – βαρυτικός φακός, ίσως είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για την ανακάλυψη περισσότερων Pop III άστρων σε μεγάλα redshifts.
«Έμεινα έκπληκτος όταν οι υπολογισμοί μας έδειξαν ότι αυτά τα άστρα θα έπρεπε να είναι αρκετά συνηθισμένα για να τα δούμε πίσω από ένα σμήνος όπως το MACSJ0416», σχολιάζει ο Βίσμπαλ.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στα «The Astrophysical Journal Letters».