Otkriće staro trinaest milijardi godina: Svemirski teleskop snimio najranije zvezde ikada - evo kako izgledaju

Pomoću teleskopa Džejms Veb i fenomena koji je još Albert Ajnštajn predvideo, naučnici su uočili tragove ovih najranijih zvezda u udaljenom skupu nazvanom LAP1 B, koji se nalazi oko trinaest milijardi svetlosnih godina od Zemlje. Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu The Astrophysical Journal Letters.

Zvezde populacije tri, koje se ponekad nazivaju tamnim zvezdama, smatraju se prvom generacijom zvezda nastalih nakon Velikog praska, pre oko trinaest i osam desetina milijardi godina. Prema teoriji, vodonik i helijum su se udružili sa tamnom materijom, stvarajući ogromne zvezde milion puta veće mase od Sunca i čak milijardu puta sjajnije.

Istraživači imaju nekoliko razloga da veruju da su zvezde otkrivene teleskopom Džejms Veb upravo ove vrste, objašnjava Eli Visbal, vođa studije i profesor astrofizike na Univerzitetu u Toledo, u izjavi za Live Science.

Na primer, svetlost koju su zvezde emitovale i apsorbovale pokazala je tragove veoma energičnih fotona, što se poklapa sa očekivanjima za populaciju tri. Zvezde su između ostalog izuzetno velike, svaka otprilike sto puta masivnija od Sunca, što odgovara teorijskim proračunima.

Ako se otkriće potvrdi, ovo bi bilo prvo direktno uočavanje ovih prastarh zvezda.

Postojale su i ranije sumnje da je teleskop Džejms Veb možda uočio zvezde populacije tri. U martu 2024. objavljeno je istraživanje koje je ukazalo da su one možda viđene u galaksiji GN z11, nastaloj oko četiri stotine trideset miliona godina nakon samog početka univerzuma.

Ipak, nova studija tvrdi da jedino posmatranje LAP1 B ispunjava sva tri ključna teorijska uslova. Prvo, da je nastao u sredini siromašnoj metalima, sastavljenoj uglavnom od vodonika i helijuma, sa temperaturom pogodnom za formiranje zvezda. Drugo, da su zvezde nastale u malom zvezdanom jatu sa nekoliko izuzetno masivnih zvezda. Treće, da raspodela masa odgovara matematičkom modelu koji opisuje kako se mase zvezda raspoređuju u novonastaloj populaciji.

Svemirski teleskop Džejms Veb bio je ključan za ovo otkriće zahvaljujući svom velikom ogledalu koje omogućava posmatranje neverovatno udaljenih objekata.

Još važniji je bio efekat gravitacionog sočiva, koji nastaje kada izuzetno masivan objekat zakrivljuje prostor oko sebe. Kada se baš iza njega nalazi drugi objekat, svetlost tog udaljenog izvora se iskrivi i pojača. Taj efekat naučnici nazivaju Ajnštajnov prsten, jer je upravo Ajnštajn predvideo kako će izgledati.

U ovom slučaju bliži skup galaksija, nazvan MACS J0416, našao se na pravom mestu i povećao svetlost udaljenog LAP1 B, što je omogućilo njegovo otkrivanje.

Teleskop je takođe zabeležio i emisione linije zvezda. One su nastale u ultraljubičastom delu spektra, ali su se zbog širenja svemira rastegle u infracrveni deo, gde ih teleskop Džejms Veb najbolje registruje.

Osim naučnog uzbuđenja zbog mogućeg otkrića prvih zvezda, LAP1 B može da nam pomogne da bolje razumemo kako su galaksije nastajale. Zvezde populacije tri su, prema teoriji, nastajale u malim strukturama tamne materije koje su kasnije postale temelji većih galaksija. Zato nam one govore mnogo o najranijim fazama formiranja i razvoja galaksija i o tome kako su se prvi put pojavili teži elementi u svemiru.