Космічний телескоп «Джеймс Вебб» виявив ключові хімічні сигнатури надмасивних зірок всього через 440 млн років після Великого вибуху.
Космічний телескоп «Джеймс Вебб» (JWST) виявив перше свідчення того, що на зорі Всесвіту можуть ховатися мільйони надмасивних зірок, маса яких в 10 000 разів перевищує масу Сонця.
Народжені через 440 млн років після Великого вибуху, ці зірки можуть пролити світло на те, як наш Всесвіт вперше засіяли важкими елементами. Дослідники, які назвали гігантські зірки «небесними монстрами», опублікували свої висновки в журналі Astronomy and Astrophysics.
Дослідники виявили хімічні сліди гігантських зірок всередині кульових скупчень — кластерів від десятків тисяч до мільйонів щільно упакованих зірок, багато з яких є одними з найдавніших, коли-небудь формованих в нашому Всесвіті. У Чумацькому Шляху знаходиться приблизно 180 таких КС. Оскільки вони дуже старі, то астрономи використовують їх як вікна в минуле, щоб вивчити найдавніші роки нашого Всесвіту.
Таємничим чином деякі з зірок в цих скупченнях відрізняються абсолютно різними пропорціями елементів (кисень, азот, натрій і алюміній). При цьому вони утворилися приблизно в один і той же час і з одних і тих же газових і пилових хмар 13,4 млрд років тому.
Астрономи вважають, що таке розмаїття елементів можна пояснити існуванням надмасивних зірок — космічних гігантів, народжених в більш щільних умовах раннього Всесвіту. Вони спалювали паливо при набагато більш високих температурах, виробляючи важчі елементи, які згодом «забруднювали» дрібні молоді зірки (які зазвичай складаються з більш легких елементів).
Але знайти ці зірки виявилося непросто. Десь від 5 000 до 10 000 разів більше нашого Сонця вогняні гіганти горіли при температурі 75 млн градусів Цельсія. Оскільки великі, яскраві і гарячі зірки вимирають швидше за всіх, ці космічні монстри вже давно загинули в надзвичайно сильних вибухах, які вчені назвали гіперновими.
Щоб виявити розкидані хімічні залишки древніх монстрів, вчені направили інфрачервону камеру JWST на галактику GN-z11. Це одна з найдальших і древніх галактик з коли-небудь виявлених. Вона знаходиться на відстані 13,3 млрд світлових років від Землі.
Різні хімічні речовини поглинають і випромінюють світло на різних частотах. Аналізуючи світло різних КС, виявлених в GN-z11, астрономи виявили, що його зірки не тільки щільно упаковані, а й оточені високим рівнем азоту.
Знайшовши перші підказки на існування небесних монстрів в минулому, дослідники вивчать інші КС в більшій кількості галактик.