Dawny obłok gazu może zawierać ślady pierwszych gwiazd we Wszechświecie

3bc7aa7f337d2b6d218588b9fca9e94f_L

Badacze z Australii i USA odkryli odległy, dawny obłok gazu, który może zawierać sygnaturę pierwszych gwiazd, które powstały we Wszechświecie.

Obłok gazu odznacza się ekstremalnie niską zawartością ciężkich pierwiastków – takich jak węgiel, tlen czy żelazo – zaledwie 0.001 ich obfitości w Słońcu.

Obiekt zlokalizowano wiele miliardów lat świetlnych od Ziemi i docierający do nas obraz pochodzi z okresu zaledwie 1.8 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Obserwacje wykonano za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu w Chile.

„Ciężkie pierwiastki nie powstały w Wielkim Wybuchu, powstały dopiero później, w pierwszych gwiazdach,” mówi główny badacz dr Neil Crighton ze Swinburne University of Technology Centre for Astrophysics and Supercomputing.

„Pierwsze gwiazdy powstały z całkowicie czystego gazu i astronomowie uważają, że za ich powstanie odpowiadają zupełnie inne procesy niż obecnie.”

Naukowcy uważają, że wkrótce po uformowaniu te pierwsze gwiazdy – znane także jako gwiazdy populacji III – eksplodowały w potężnych wybuchach supernowej, wzbogacając otaczające je czyste obłoki o ciężkie pierwiastki.  Właśnie te obłoki przenoszą chemiczny zapis pierwszych gwiazd i ich eksplozji – stanowią swego rodzaju odciski palców pierwszych gwiazd.

„Wcześniej odkrywane przez naukowców obłoki gazu wykazywały wyższe poziomy wzbogacenia ciężkimi pierwiastkami, więc prawdopodobnie były zanieczyszczone kolejnymi pokoleniami gwiazd, przez co sygnatury pierwszych gwiazd były wciąż ukryte dla naszych instrumentów,” powiedział dr Crighton.

„To pierwszy obłok charakteryzujący się niewielką zawartością ciężkich pierwiastków. Tego oczekiwaliśmy po obłokach wzbogaconych jedynie przez pierwsze gwiazdy,” powiedział prof. Michael Murphy, współautor opracowania ze Swinburne.

Badacze mają nadzieję znaleźć więcej takich systemów, co pozwoli na porównanie stosunku obfitości kilku różnych rodzajów pierwiastków.

„W tym obłoku możemy zmierzyć stosunek obfitości dwóch pierwiastków – węgla i krzemu. Jednak otrzymywane wartości nie rozstrzygają ostatecznie czy obłok został wzbogacony jedynie przez pierwsze gwiazdy, możliwe jest także wzbogacenie pochodzące od kolejnych generacji gwiazd,” powiedział koklejny współautor opracowania – prof. John O’Meara z Saint Michael’s College w Vermont, USA.

„Odkrywając kolejne obłoki, w których będziemy w stanie wykryć więcej pierwiastków, będziemy w stanie przetestować ten unikalny schemat obfitości, którego znalezienia oczekujemy w obłokach wzbogaconych jedynie przez pierwsze gwiazdy.”

Artykuł naukowy zostanie opublikowany w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters w dniu 13 stycznia 2016 roku i jest dostępny online w formie pre-printu pod adresem: http://arxiv.org/abs/1512.00477

Źródło: phy.so