Astronomové používající Dalekohled Jamese Webba možná objevili některé z prvních hvězd vesmíru a mohou nabídnout vodítka k tomu, jak se formují galaxie. Pomocí Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) a jev, který poprvé předpověděl Albert Einstein, vědci spatřili rané hvězdy, známé jako hvězdy populace III, ve vzdálené hvězdokupě zvané LAP1-B, která se nachází 13 miliard světelných let od Země. Své výsledky popsali 27. října The Astrophysical Journal Letters.
Hvězdy populace III, někdy nazývané temné hvězdyjsou teoretizovány jako jedny z prvních hvězd, které vznikly po Velký třesk asi před 13,8 miliardami let. Podle této teorie se vodík a helium v kombinaci s temná hmotavytváří gargantuovské hvězdy milionkrát větší než Slunce a miliardkrát jasnější než naše hvězda.
Například spektra hvězd, která ukazují jejich složení na základě světla, které absorbují a vyzařují, měla emisní čáry naznačující množství fotonů s vysokou energií, což je v souladu s předpovědí populace III. Spektra také naznačovala, že hvězdy jsou velmi velké – každá v řádu 100 hmotností Slunce – a hmotnost hvězd splnila některé teoretické výpočty.
„Pokud skutečně Pop III, je to první detekce těchto prastarých hvězd,“ řekl Visbal Live Science.
Nicméně, JWST byl podezřelý, že viděl hvězdy Population III dříve, tým poznamenal ve studii. Například recenzovaný výzkum v březnu 2024 naznačil, že dalekohled nějaké zahlédl v galaxii GN-z11 který vznikl pouhých 430 milionů let po samotném vesmíru.
Nová studie však tvrdí, že detekce LAP1-B je jediná, která vyhovuje třem teoretickým podmínkám pro hvězdy populace III: Vznikla v prostředí s nízkou kovnatostí (vodík a helium) s teplotou vhodnou pro vznik hvězd; hvězdy se formovaly v málo hmotných hvězdokupách s pouze několika velmi velkými hvězdami; a kupa splňuje matematické podmínky pro počáteční hmotnostní funkci, nebo jak byly hmoty hvězd rozloženy mezi populaci, když se formovaly.
JWST byl pro pozorování zásadní, protože jeho 6,5metrové zrcadlo (21 stop) mu umožňuje zachytit slabé objekty na neuvěřitelné vzdálenosti, řekl Visbal. Ale to, co pomohlo LAP1-B objevit se, byl jev zvaný gravitační čočka, ke kterému dochází, když velmi hmotný objekt, jako je galaxie, ohýbá časoprostor kolem sebe, zatímco objekt v pozadí je na správném místě. Když světlo ze vzdáleného objektu na pozadí prochází „warp“ vytvořenou objektem v popředí, je světlo pozadí zdeformováno do prstenců nebo oblouků. Tento jev se někdy nazývá an Einsteinův prstenprotože potvrzuje to, co Einstein tvrdil, že se stane před více než stoletím.
V tomto případě se LAP1-B stal viditelným, když před ním prošla bližší kupa galaxií nazvaná MACS J0416 a „čočkovala“ světlo LAP1-B.
JWST také umožnil pozorování emisních čar z hvězd, které byly zpočátku emitovány v ultrafialových vlnových délkách, ale poté se roztáhly do infračervených vlnových délek kvůli expanzi vesmíru, řekl Visbal. JWST je optimalizované pro infračervené pozorováníumožňující vidět hvězdy.
Kromě novosti nálezu hvězd pomáhá LAP1-B ukázat, jak se galaxie vyvíjely, řekl Visbal. Protože se očekává, že hvězdy Populace III se budou tvořit v malých strukturách temné hmoty, které byly také stavebními kameny pro větší galaxie, „učí nás o nejranějších fázích formování a evoluce galaxií – například o tom, jak kovy znečišťují původně nedotčený vodík a helium.“
