Можда смо управо угледали прве звезде универзума

Астрономи су имали до сада најзанимљивији увид у неке од првих звезда универзума. Оне се разликују од било којих других звезда које смо видели и могле би нам помоћи да разумемо кључна својства раног универзума, као што је колико су масивне биле најраније звезде и како су обликовале оне које су се формирале касније.

Какве су биле прве звезде у универзуму

Сматра се да су прве звезде које су се формирале у нашем универзуму биле готово у потпуности састављене од водоника и хелијума, без тежих елемената. Такође су биле огромне и вреле, стотине пута масивније и десетине хиљада степени топлије од Сунца.

Али пошто је већина ових такозваних звезда треће Популације живела само релативно кратко време пре него што је експлодирала, астрономи још увек нису коначно пронашли галаксију испуњену њима јер су постојале тако рано у историји универзума.

Галаксија Хеба као могући траг Популације III

Сада су Роберто Мајолино са Универзитета у Кембриџу и његове колеге открили да галаксија Хеба, група звезда која је настала само 400 милиона година након Великог праска, има све карактеристике галаксије испуњене трећом Популацијом.

Поред тога што не садржи видљиве елементе теже од водоника или хелијума, светлост која долази из галаксије је концентрисана око карактеристичне фреквенције повезане са хелијумом који је лишен својих електрона – нешто што су само изузетно вруће звезде, попут Популације III, у стању да ураде. „Чини се да су звезде Популације III, колико видимо, највероватније објашњење“, каже Мајолино. „Сва друга објашњења су веома незадовољавајућа.“

Кључна улога телескопа Џејмс Веб

Хебу су првобитно приметили Мајолино и његов тим 2024. године користећи Свемирски телескоп „Џејмс Веб“ (JWST), где су њени спектри изгледа показивали јонизовану линију хелијума која сугерише звезде Популације III, али није било јасно да ли је ова линија стварна или долази из друге галаксије, као и да ли у звездама можда постоје тежи метали.

Али, након даљег посматрања помоћу JWST-а, истраживачи су сада пронашли другу линију, повезану са јонизованим водоником и која долази из истог извора, што указује да је линија хелијума заправо стварна.

„Провела сам много времена заиста пажљиво испитујући податке, уверавајући се да је ово сигурна детекција линије“, каже чланица тима Хана Иблер са Универзитета Лудвиг Максимилијан у Минхену у Немачкој.

„Када је ово постало јасно, где видимо овај врх (јонизованог водоника) и иначе нема детекције линије, то је било заиста невероватно. Био је то сјајан тренутак знати и имати доказ да је оно што смо тврдили неколико година раније заиста тачно, да овде имамо хелијум и водоник, што сугерише сценарио Популације III.“

Још нема коначне потврде

Резултати су убедљиви, а присуство линије јонизованог хелијума указује да видимо изузетно вруће објекте, што је оно што очекујемо за звезду Популације III, каже Данијел Вејлен са Универзитета у Портсмуту, у Великој Британији, али то није коначно јер још увек немамо ниво прецизности потребан да искључимо да нема тежих елемената, што би их учинило зрелијим звездама Популације II.

Галаксију испуњену са онолико звезда Популације III колико Мајолино и његов тим предвиђају, такође је тешко објаснити симулацијама које су астрономи направили о раном универзуму, које откривају да су се прве звезде често формирале у релативно изолованим и ретким јатима.

Зашто је откриће важно за разумевање универзума

„Није ствар само у трци да се стави застава на Популацију III, рекавши да смо је пронашли, и то је то. Заправо, већ много учимо“, наводи Мајолино. Ако се потврди да су звезде у Хеби звезде Популације III, како додаје, оне би нам могле дати кључне информације о раном универзуму.

Мајолино и његов тим су већ користили прва посматрања Хебе да симулирају колико су масивне могле бити прве звезде и открили су да је већина њих око 10 до 100 пута масивнија од Сунца, са много мање мањих од тога.