Astronomii care au acces la datele obţinute de Telescopul Spaţial James Webb (JWST) au anunţat că au identificat primele dovezi cu privire la stelele primordiale din Univers, monştri colosali care s-au aprins la relativ scurt timp după Big Bang şi despre care se crede că aveau mase de până la 10.000 de ori mai mari decât cea a Soarelui, conform unui studiu publicat la sfârşitul lui noiembrie în revista The Astrophysical Journal Letters, transmite miercuri Space.com, potrivit Agerpres.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
La fel ca dinozaurii, aceste stele primordiale nu se mai află în Univers şi la fel cum subsolul terestru este presărat cu fosile ale reptilelor uriaşe din trecut, Universul este presărat cu fosilele cosmice ale acestor stele: găuri negre.
Prima dovadă a existenţei acestor stele titanice
Confirmarea existenţei acestor stele colosale la începuturile Universului poate explica, de fapt, cum au ajuns găurile negre supermasive să aibă mase echivalente cu milioane de sori înainte ca Universul să ajungă la vârsta de 1 miliard de ani.
Prima dovadă fascinantă a existenţei acestor stele titanice obţinută de JWST a fost identificată de o echipă de astronomi care a început să investigheze structura chimică a unei galaxii numite GS 3073, situată la aproximativ 12,7 miliarde de ani-lumină distanţă şi observată la doar 1,1 miliarde de ani după Big Bang. „Proba incontestabilă” în acest caz a fost un dezechilibru între raportul dintre azot şi oxigen în GS 3073, care nu poate fi explicat de niciun tip cunoscut de stea.
Giganţi cosmici ar fi ars pentru o scurtă perioadă de timp
„Ultima noastră descoperire ajută la rezolvarea unui mister cosmic vechi de 20 de ani. Prin galaxia GS 3073 avem prima dovadă observaţională (indirectă n.r.) că aceste stele monstru au existat”, a declarat într-un comunicat Daniel Whalen, membru al echipei, de la Universitatea din Portsmouth, Marea Britanie.
„Aceşti giganţi cosmici ar fi ars strălucitor pentru o scurtă perioadă de timp înainte de a se prăbuşi în găuri negre masive, lăsând în urmă semnăturile chimice pe care le putem detecta miliarde de ani mai târziu. Similar dinozaurilor de pe Pământ – erau enorme şi primitive şi au avut vieţi scurte, trăind doar un sfert de milion de ani – cât ai clipi în timpul cosmic”.
Indiciul în acest caz a fost un dezechilibru între azot şi oxigen în galaxia GS 3073, care nu poate fi explicat de niciun tip cunoscut de stea. Galaxia are un raport azot-oxigen de 0,46, care este mult mai mare decât poate fi explicat de orice tip cunoscut de stea sau explozie stelară.
Prima generaţie de stele a inclus obiecte cu adevărat supermasive
„Abundenţa anumitor elemente chimice acţionează ca o amprentă cosmică, iar modelul galaxiei GS3073 este diferit de orice pot produce stelele obişnuite. Această abundenţă extremă de azot corespunde unui singur tip de sursă pe care o cunoaştem – stelele primordiale de mii de ori mai masive decât soarele nostru”, a declarat membrul echipei Devesh Nandal de la Centrul pentru Astrofizică (CfA), Harvard şi Smithsonian. „Acest lucru ne spune că prima generaţie de stele a inclus obiecte cu adevărat supermasive care au contribuit la modelarea galaxiilor timpurii şi care ar putea să se afle la originea găurile negre supermasive de astăzi”.
Echipa a folosit aceste date pentru a obţine modele computerizate de evoluţie a stelelor cu mase cuprinse între 1.000 şi 10.000 de ori mai mari decât masa Soarelui, pentru a determina ce elemente chimice ar genera aceste stelele pentru ca apoi să le împrăştie în casa lor galactică. Acest lucru a dezvăluit un mecanism specific care ar putea crea o cantitate masivă de azot.
La finalul vieţii lor, aceste stele s-ar fi prăbuşit direct în stadiul de găuri negre
Aceste stele monstru ardeau heliu în miezul lor, generând carbon, care apoi „se scurgea” spre un strat exterior al stelei unde fuziona cu hidrogenul. Fuziunea carbonului şi hidrogenului genera apoi cantităţi foarte mari de azot.
Faptul că acest proces a continuat timp de milioane de ani poate explica abundenţa de azot din galaxia GS3073. Stelele cu mase mai mici de 1.000 de mase solare sau mai mari de 10.000 de mase solare nu produc aceeaşi îmbogăţire chimică.
Acest studiu ajunge însă la concluzia că la finalul vieţii lor, aceste stele s-ar fi prăbuşit direct în stadiul de găuri negre. Absenţa unei explozii de tip supernovă înseamnă că aceste găuri negre pot avea încă mase de mii de ori mai mari decât Soarele, ceea ce le-ar oferi un avantaj major în evoluţia lor ulterioară spre stadiul de găuri negre supermasive.
În inima galaxiei GS 3073 există o astfel de gaură neagră supermasivă, care ar putea fi „fiica” fuziunilor dintre găurile negre create de aceste stele monstruoase. Echipa va căuta acum alte galaxii bogate în azot din Universul timpuriu, pentru a verifica această ipoteză.
