Op jacht naar bewijs van de eerste sterren die ooit hebben bestaan

Naarmate het universum ouder wordt, is het type sterren dat erin wordt aangetroffen veranderd. Zware elementen zoals ijzer ontstaan ​​door de reacties die plaatsvinden in sterren, en wanneer die sterren uiteindelijk opraken brandstof en exploderen als supernova's, deze zwaardere elementen worden verspreid en opgenomen in de volgende generatie sterren. Dus in de loop van de tijd kregen sterren geleidelijk hogere niveaus van deze zwaardere elementen, die astronomen hun metalliciteit noemen.

Dat betekent dat als je terug zou kunnen kijken naar de allereerste sterren, geboren toen het universum nog jong was, ze heel anders zouden zijn dan de sterren van vandaag. Deze vroege sterren staan ​​bekend als Populatie III-sterren, gevormd toen het universum nog geen 100 miljoen jaar oud was. Het zoeken naar deze sterren is een van de heilige gralen van het astronomisch onderzoek.

Deze artist’s impression toont een veld van Populatie III-sterren zoals ze er slechts 100 miljoen jaar na de oerknal uit zouden hebben gezien.
Deze artist’s impression toont een veld van Populatie III-sterren zoals ze er slechts 100 miljoen jaar na de oerknal uit zouden hebben gezien. Astronomen hebben mogelijk de eerste tekenen van hun oude chemische overblijfselen ontdekt in de wolken rond een van de meest afgelegen quasars die ooit zijn ontdekt.
NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/ruimtemotor

Nu hebben astronomen die de Gemini North-telescoop op Hawaï gebruiken mogelijk voor het eerst puin van deze ongelooflijk vroege sterren geïdentificeerd. De onderzoekers keken naar een zeer verre quasar, een helder centrum van een sterrenstelsel, en observeerden de chemische samenstelling van de wolken eromheen. Ze ontdekten dat deze samenstelling ongebruikelijk was, met een zeer hoge verhouding tussen ijzer en magnesium. Dit geeft aan dat het materiaal gevormd zou kunnen zijn uit een zeer vroege ster die een dramatische gebeurtenis heeft meegemaakt die a paar-instabiliteit supernova. Dit theoretische type supernova is buitengewoon krachtig en zou met deze vroege sterren met een lage metaalgehalte kunnen gebeuren.

Verwant

  • Astronomen ontdekken het eerste bewijs dat twee planeten dezelfde baan delen
  • Sterren schitteren in de Orionnevel in de prachtige Hubble-opname van deze week
  • De Hubble-ruimtetelescoop legt het vroegste stadium van stervorming vast

Door naar de overblijfselen van deze bijzondere supernova's te zoeken, hadden de onderzoekers de beste kans om materiaal van vroege sterren te identificeren. “Het was mij duidelijk dat de supernovakandidaat hiervoor een supernova met paarinstabiliteit zou zijn van een Populatie III-ster, in waardoor de hele ster explodeert zonder enig overblijfsel achter te laten”, zegt hoofdauteur Yuzuru Yoshii van de Universiteit van Tokio in A stelling. “Ik was opgetogen en enigszins verrast toen ik ontdekte dat een supernova met paarinstabiliteit van een ster met een massa van ongeveer 300 maal die van de zon levert een verhouding van magnesium tot ijzer op die overeenkomt met de lage waarde die we hiervoor hebben afgeleid quasar.”

Aanbevolen video's

Zoeken naar meer van deze overblijfselen van vroege sterren zou ons kunnen helpen meer voorbeelden te vinden en ons te helpen leren hoe het universum is geëindigd zoals we het vandaag de dag zien. “We weten nu waar we op moeten letten; we hebben een pad”, zegt co-auteur Timothy Beers van de Universiteit van Notre Dame. ‘Als dit lokaal in het zeer vroege heelal zou zijn gebeurd, wat had moeten gebeuren, dan zouden we verwachten daar bewijs voor te vinden.’

Het onderzoek is gepubliceerd in Het astrofysische tijdschrift.

Aanbevelingen van de redactie

  • Ter ziele gegane satelliet om als eerste ooit hulp te krijgen voor een veilige terugkeer
  • Hubble meet voor het eerst de massa van een eenzame dode ster
  • James Webb gebruikt spectroscopie om de vroegste sterrenstelsels tot nu toe te identificeren
  • Een supergevoelig instrument voor de jacht op exoplaneten legt de eerste lichtgegevens vast
  • Astronomen vinden overblijfselen van planeten rond 10 miljard jaar oude sterren

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.