Astronomowie znajdują odległe obłoki gazu z pozostałościami pierwszych gwiazd

Korzystając z należącego do ESO teleskopu VLT, naukowcy po raz pierwszy znaleźli odciski palców pozostawione przez eksplozję pierwszych gwiazd we Wszechświecie. Wykryli trzy odległe obłoki gazu, których skład chemiczny odpowiada temu, czego oczekujemy od pierwszych gwiezdnych eksplozji. Odkrycia te przybliżają nas o krok do zrozumienia natury pierwszych gwiazd, które powstały po Wielkim Wybuchu.

Po raz pierwszy w historii byliśmy w stanie zidentyfikować chemiczne ślady wybuchów pierwszych gwiazd w bardzo odległych obłokach gazu.mówi Andrea Saccardi, doktorant w Observatoire de Paris - PSL, który prowadził te badania podczas swojej pracy magisterskiej na Uniwersytecie we Florencji.

Naukowcy uważają, że pierwsze gwiazdy, które powstały we Wszechświecie, bardzo różniły się od tych, które widzimy dzisiaj. Kiedy pojawiły się 13,5 miliarda lat temu, zawierały tylko wodór i hel, najprostsze pierwiastki chemiczne w przyrodzie. Gwiazdy te, uważane za dziesiątki lub setki razy masywniejsze od naszego Słońca, szybko umarły w potężnych eksplozjach znanych jako supernowe, wzbogacając otaczający gaz po raz pierwszy cięższymi pierwiastkami. Późniejsze generacje gwiazd narodziły się z tego wzbogaconego gazu, a z kolei wyrzucały cięższe pierwiastki, gdy również umierały. Ale pierwszych gwiazd już dawno nie ma, więc jak naukowcy mogą dowiedzieć się o nich więcej?

Gwiazdy pierwotne można badać pośrednio, wykrywając pierwiastki chemiczne, które rozproszyły się w swoim środowisku po śmierci.mówi Stefania Salvadori, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie we Florencji i współautorka badań opublikowanych w Astrophysical Journal.

Korzystając z danych zebranych za pomocą należącego do ESO teleskopu VLT w Chile, zespół odkrył trzy bardzo odległe obłoki gazu, widziane, gdy Wszechświat miał zaledwie 10-15% swojego obecnego wieku, z chemicznym odciskiem palca pasującym do tego, czego oczekujemy od eksplozji pierwszych gwiazd. W zależności od masy tych wczesnych gwiazd i energii ich eksplozji, te pierwsze supernowe uwalniają różne pierwiastki chemiczne, takie jak węgiel, tlen i magnez, które są obecne w zewnętrznych warstwach gwiazd. Ale niektóre z tych eksplozji nie były wystarczająco energetyczne, aby wyrzucić cięższe pierwiastki, takie jak żelazo, które znajduje się tylko w jądrach gwiazd.

Aby znaleźć charakterystyczny znak tych pierwszych gwiazd, które eksplodowały jako supernowe o niskiej energii, zespół szukał odległych obłoków gazu ubogich w żelazo, ale bogatych w inne pierwiastki. I znaleźli właśnie to: trzy odległe obłoki we wczesnym Wszechświecie z bardzo małą ilością żelaza, ale dużą ilością węgla i innych pierwiastków – odcisk palca eksplozji pierwszych gwiazd.

Ten osobliwy skład chemiczny zaobserwowano również w wielu starych gwiazdach w naszej galaktyce, które naukowcy uważają za gwiazdy drugiej generacji, które powstały bezpośrednio z “popiołów” pierwszych. Nowe badania odkryły takie popioły we wczesnym Wszechświecie, dodając w ten sposób brakujący element do tej układanki.

Nasze odkrycie otwiera nowe możliwości pośredniego badania natury pierwszych gwiazd, w pełni uzupełniając badania gwiazd w naszej galaktyce.wyjaśnia Salvadori.

Aby wykryć i zbadać te odległe obłoki gazu, zespół wykorzystał latarnie świetlne znane jako kwazary – bardzo jasne źródła zasilane przez supermasywne czarne w centrach odległych galaktyk. Gdy światło kwazara podróżuje przez Wszechświat, przechodzi przez obłoki gazu, gdzie różne pierwiastki chemiczne pozostawiają ślad na świetle.

Aby znaleźć te chemiczne odciski, zespół przeanalizował dane dotyczące kilku kwazarów obserwowanych za pomocą instrumentu X-shooter na należącym do ESO teleskopie VLT. X-shooter dzieli światło na niezwykle szeroki zakres długości fal lub kolorów, co czyni go unikalnym instrumentem do identyfikacji wielu różnych pierwiastków chemicznych w tych odległych chmurach.

info: ESO

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową