Egy csillag szupernóvája

Végre megtalálták a világegyetem első csillagainak nyomait​

Az első csillagok hozzávetőlegesen akkor születhettek, amikor az univerzum még csak 100 millió éves volt, vagyis a jelenlegi korának kevesebb mint 1 százaléka. Az állandóan táguló világegyetemben ezek fénye már homályba veszett, a szakértők azonban most megtalálták a nyomaikat.

Az összes általunk megfigyelhető csillagot korától függően az I. vagy a II. populációba sorolják. Az elsőkbe tartozók jellemzően fiatalabbak és több nehéz elemet tartalmaznak, ezzel szemben a másodikba az idősebb jelenségek kerültek, melyekben kevesebb a nehéz elem.

Az elfeledett III. populációba a mindezeknél sokkal öregebb csillagokat sorolják, melyek felépítése több szempontból különbözik az újaktól.

Jellemzőikről csak elméletek léteznek, viszont a tudósok szerint ezek szuperforrók, fényesek és masszívak voltak, illetve talán több százszor akkora tömegűek lehettek, mint a Nap. Mind ezek mellett csupán a legegyszerűbb gázokból állhattak, mivel az ősi univerzumban csak hidrogén, hélium és egy kis lítium állt rendelkezésre.

Ezek az első csillagok valószínűleg pár-instabil szupernóvával — pair-instability supernovae — fejezték be életüket, vagyis a szupernóvák egy elméleti típusával, mely csak ilyen nagy tömegű csillagoknál lehetséges. Ebben az esetben nem hagynak maguk után semmilyen csillagmaradványt, hanem minden anyagot kilövellnek a táguló kozmoszba.

Egy új tanulmány munkálatai során a szakértők egy ismert kvazár — egy fiatal galaxis rendkívül fényes központja — közeli infravörös spektrográf adatait használták fel. Céljuk — a ScienceAlert cikkében leírtak alapján — az volt, hogy a III. populációra utaló csillagpor-koncentrációra vonatkozó jeleket találjanak.

Ennek a kvazárnak a fénye 13,1 milliárd évig száguldott az űrben, mielőtt elérte a Földet, tehát úgy látjuk most, ahogyan akkor nézett ki, amikor az Univerzum még csak 700 millió éves volt.

Az elemzés a magnézium és a vas furcsán alacsony arányát mutatta ki a felhőkben, amelyekben a mi Napunkhoz képest tízszer több vas volt, mint magnézium. Ez arra utalhat, hogy egy első generációs — III. populáció — csillag kataklizmikus robbanásából származó anyagról van szó.

„Nyilvánvaló volt számomra, hogy a szupernóvajelölt egy III-as populációjú csillag pár-instabil szupernóvája lesz, amelyben az egész csillag felrobban anélkül, hogy maradványt hagyna maga után.

Örömmel és némileg meglepődve tapasztaltam, hogy egy olyan csillag pár-instabil szupernóvája, amelynek tömege körülbelül 300-szorosa a Napénak, olyan magnézium-vas arányt ad, amely megegyezik a kvazárra levezetett alacsony értékkel"

— mondja Yuzuru Yoshii, a Tokiói Egyetem csillagásza és a tanulmány társszerzője.

Amennyiben hitelesek a kutatócsoport eredményei, akkor a tudományos világ közelebb kerülhetett annak a megválaszolásához, miként fejlődött az anyag az univerzum története során. A bizonyításhoz még további megfigyelésekre lesz szükség a jövőben.

Nyitókép: Shutterstock