Er is bewijs gevonden voor het bestaan van de eerste generatie sterren in het universum, dankzij waarnemingen gedaan door de James Webb Space Telescope (JWST). Het bewijsmateriaal bevindt zich in een van de meest afgelegen bekende sterrenstelsels.
Aangewezen sterrenstelsel GN-Z11werd ontdekt door Hubble-ruimtetelescoop In 2015, vóór de lancering van de James Webb-ruimtetelescoop, werd het beschouwd als het verst bekende sterrenstelsel. met Roodverschuiving Vanaf 10.6 is het logisch om te praten over hoe lang het al bestaat, en niet hoe ver het nog is. Dit komt omdat we GN-z11 zien zoals het er slechts 430 miljoen jaar na zijn verschijning uitzag de grote explosie Vanwege de tijd die het licht nodig heeft om naar onze hoek van het universum te reizen. Ter vergelijking: het huidige universum is… 13,8 miljard jaar.
Verwant: Tot de doelstellingen van de James Webb Space Telescope voor het komende jaar behoren zwarte gaten, exomanen, donkere energie – en meer
Als zodanig was GN-z11 een belangrijk doelwit voor onderzoek door de James Webb Space Telescope. Nu beschrijven twee nieuwe artikelen diepgaande ontdekkingen over GN-z11 die cruciale details onthullen over hoe sterrenstelsels die in het vroege heelal bestonden, groeiden.
GN-z11 is het helderste sterrenstelsel dat bekend is met deze specifieke roodverschuiving, en dit is inderdaad een populair onderwerp geworden voor sterrenstelsels met een hoge roodverschuiving die nu vrijwel regelmatig in het vroege heelal worden gevonden door de James Webb Ruimtetelescoop. Velen van hen lijken helderder dan onze modellen voor de vorming van sterrenstelsels voorspellen. Deze voorspellingen zijn gebaseerd op het standaardmodel van de kosmologie.
Nu lijken nieuwe waarnemingen met de James Webb-ruimtetelescoop licht te hebben geworpen op wat er aan de hand is.
Een astronomieteam onder leiding van Roberto Maiolino van de Universiteit van Cambridge onderzocht GN-z11 met behulp van de twee nabij-infraroodinstrumenten van de James Webb Space Telescope, de Near-Infrared Camera (NIRCam) en de Near-Infrared Spectrometer (NIRSpec). Onderzoekers hebben bewijs gevonden voor een eerste generatie sterren, sterren van de derde groep genoemd, en het bestaan van een sterrenhoop Gigantisch zwart gat Ze verslinden enorme hoeveelheden materie en groeien in een sterk versneld tempo.
Wetenschappers kunnen de leeftijd van een ster berekenen op basis van de overvloed aan zware elementen, die zijn gecreëerd door eerdere generaties sterren die leefden en stierven, en die zware elementen de ruimte in spuwden, waar ze uiteindelijk in stervormingsgebieden worden gerecycled om nieuwe sterren te vormen. Astrale lichamen. Jongere sterren die in de afgelopen vijf tot zes miljard jaar zijn gevormd, worden sterren van de eerste groep genoemd en hebben de hoogste concentraties aan zware elementen. Onze zon Is de bevolking die ik ster. Oudere sterren bevatten minder zware elementen omdat er minder generaties sterren aan voorafgingen. We noemen deze sterren van de tweede groep, en ze leven in onze oudste streken Melkweg.
De sterren van de derde groep waren tot nu toe echter puur hypothetisch.
Deze sterren zouden de eerste sterren zijn die zich hebben gevormd, en aangezien er geen andere sterren vóór hen waren, bevatten ze geen zware elementen en waren ze alleen gemaakt van zuiver waterstof en helium dat tijdens de oerknal werd gevormd. Men denkt ook dat deze eerste sterren extreem lichtgevend waren, met massa's gelijk aan minstens enkele honderden zonnen.
Hoewel astronomen sterren uit Groep III nog niet rechtstreeks hebben gezien, heeft Maiolino's team indirect bewijs daarvoor ontdekt in GN-z11. NIRSpec observeerde een klomp geïoniseerd helium nabij de rand van GN-z11.
“Het feit dat we niets anders zien dan helium suggereert dat deze massa redelijk zuiver moet zijn”, aldus Maiolino in zijn rapport. stelling. “Dit is iets wat je zou verwachten op basis van theorie en simulaties in de buurt van bijzonder zware sterrenstelsels uit deze tijdperken – dat er in de halo nog ongerept gas zou achterblijven, en dat deze gebieden zouden kunnen instorten en sterren van de derde groep zouden kunnen vormen.”
Dit heliumgas wordt geïoniseerd door iets dat enorme hoeveelheden ultraviolet licht produceert, de zogenaamde Populatie III-sterren. Het helium dat we hebben gezien is waarschijnlijk een materiaal dat overblijft na de vorming van deze sterren. De hoeveelheid ultraviolet licht die nodig is om al dit gas te ioniseren vereist in totaal ongeveer 600.000 zonsmassa's van sterren, die samen een helderheid schijnen die 20 biljoen keer helderder is dan onze zon. Deze cijfers suggereren dat verre sterrenstelsels zoals GN-z11 bedrevener waren in het vormen van massieve sterren dan sterrenstelsels in het moderne heelal.
Ondertussen heeft Maiolino's team volgens een tweede reeks resultaten ook bewijs gevonden van een zwart gat met een massa van 2 miljoen zonsmassa in de kern van GN-z11.
“We hebben zeer dicht gas gevonden dat veel voorkomt in de buurt van superzware zwarte gaten die gas verzamelen”, zei Maiolino in dezelfde verklaring. “Dit was het eerste duidelijke bewijs dat GN-z11 een zwart gat herbergt dat materie verslindt.”
Het team ontdekte ook krachtig stralingsijs dat uit de aangroeiende materieschijf rond het zwarte gat stroomde, evenals geïoniseerde chemische elementen die doorgaans in de buurt van aangroeiende zwarte gaten worden aangetroffen. Het team zegt dat dit het verste superzware zwarte gat is dat tot nu toe is ontdekt, en dat zijn vraatzuchtige eetlust ervoor zorgt dat zijn accretieschijf compact en heet wordt en helder gaat schijnen. Onderzoekers zijn van mening dat dit, in combinatie met sterren uit Groep III, de GN-z11 zo helder maakt. Zonder de standaardkosmologie te doorbreken Zoals sommigen deden Voortijdig beweerd.
Het onderzoek naar de massa van geïoniseerd helium en Populatie III-sterren is geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Astronomy and Astrophysics, en een voorafdruk is te koop Hier gevonden. Ondertussen werd de studie van NIRCam-waarnemingen van het zwarte gat op 17 januari in het tijdschrift gepubliceerd natuur.
“Amateur-organisator. Wannabe-bierevangelist. Algemene webfan. Gecertificeerde internetninja. Fanatieke lezer.”
More Stories
NASA’s Mars Rover volgt het pad van wat een oude rivier lijkt te zijn
Een aanhoudend heliumlek veroorzaakt extra vertragingen voor het Starliner-ruimtevaartuig van Boeing
Waarom zwemmen haaien dichtbij de kust? Wetenschappers hebben eindelijk het antwoord ontdekt