Jag letar efter bevis på de första stjärnorna som någonsin existerade

Allt eftersom universum har åldrats har typen av stjärnor som finns inom det förändrats. Tunga grundämnen som järn skapas av reaktionerna som sker inuti stjärnor, och när dessa stjärnor så småningom tar slut bränsle och exploderar som supernovor, de tyngre grundämnena sprids runt och införlivas i nästa generation av stjärnor. Så med tiden fick stjärnorna gradvis högre nivåer av dessa tyngre grundämnen, som astronomer kallar deras metallicitet.

Det betyder att om du kunde se tillbaka på de allra tidigaste stjärnorna, födda när universum var ungt, skulle de vara helt annorlunda än stjärnor idag. Dessa tidiga stjärnor är kända som Population III-stjärnor, som bildades när universum var mindre än 100 miljoner år gammalt, och att leta efter dem har varit en av astronomiforskningens heliga graler.

Denna konstnärs intryck visar ett fält av Population III-stjärnor som de skulle ha dykt upp bara 100 miljoner år efter Big Bang.
Denna konstnärs intryck visar ett fält av Population III-stjärnor som de skulle ha dykt upp bara 100 miljoner år efter Big Bang. Astronomer kan ha upptäckt de första tecknen på deras gamla kemiska kvarlevor i molnen som omger en av de mest avlägsna kvasarerna som någonsin upptäckts.
NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Nu kan astronomer som använder Gemini North-teleskopet i Hawai'i ha identifierat skräp från dessa otroligt tidiga stjärnor för första gången. Forskarna tittade på en mycket avlägsen kvasar, ett ljust centrum av en galax, och observerade den kemiska sammansättningen av molnen runt den. De fann att denna sammansättning var ovanlig, med ett mycket högt förhållande mellan järn och magnesium. Detta indikerar att materialet kunde ha formats från en mycket tidig stjärna som upplevde en dramatisk händelse som kallas a parinstabilitetssupernova. Denna teoretiska typ av supernova är extremt kraftfull och kan hända dessa tidiga stjärnor med låg metallicitet.

Relaterad

  • Astronomer ser det första beviset på två planeter som delar samma bana
  • Stjärnor glittrar i Orionnebulosan i veckans underbara Hubble-bild
  • Hubble Space Telescope fångar det tidigaste stadiet av stjärnbildning

Genom att leta efter resterna av dessa speciella supernovor hade forskarna sin bästa chans att identifiera material från tidiga stjärnor. "Det var uppenbart för mig att supernovakandidaten för detta skulle vara en parinstabil supernova av en Population III-stjärna, i som hela stjärnan exploderar utan att lämna kvar någon kvarleva, säger huvudförfattaren Yuzuru Yoshii vid University of Tokyo i a påstående. "Jag blev glad och något förvånad över att finna att en parinstabil supernova av en stjärna med en massa på cirka 300 gånger solens ger ett förhållande mellan magnesium och järn som överensstämmer med det låga värdet vi härledde för kvasar."

Rekommenderade videor

Att leta efter fler av dessa rester av tidiga stjärnor kan hjälpa oss att hitta fler exempel och hjälpa oss att lära oss om hur universum hamnade som vi ser det idag. ”Vi vet nu vad vi ska leta efter; vi har en väg”, sa medförfattaren Timothy Beers vid University of Notre Dame. "Om detta hände lokalt i det mycket tidiga universum, vilket det borde ha gjort, skulle vi förvänta oss att hitta bevis för det."

Forskningen är publicerad i The Astrophysical Journal.

Redaktörens rekommendationer

  • Nedlagd satellit för att få första hjälpen någonsin för säker återinträde
  • Hubble mäter massan av en ensam död stjärna för första gången
  • James Webb använder spektroskopi för att identifiera de tidigaste galaxerna hittills
  • Superkänsligt exoplanetjaktinstrument fångar sina första ljusdata
  • Astronomer hittar rester av planeter runt 10 miljarder år gamla stjärnor

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.