A legelső csillagok akkor jelenhettek meg, amikor az Univerzum mindössze 100 millió éves volt. Azóta a világűr gyors tágulása a feledés homályába taszította fényüket, így a létezésükre vonatkozó nyomokat máshol kell keresnünk.
Egy távoli kvazár körüli felhőkből kilépő fényt elemezve japán, ausztrál és amerikai kutatók megállapították, hogy a „nehéz elemek jellegzetes keveréke" egyetlen forrásból származhat: egy első generációs csillag kolosszális szupernóvájából – írja a Science Alert.
Az összes általunk megfigyelhető csillagot korától függően az I. vagy a II. populációba sorolják. Az I. populációs csillagok fiatalabbak, és több nehéz elemet tartalmaznak. A legelső csillagok − amelyeket III-as populációnak nevezünk − a legidősebbek, létezésük egybeesik olyan kozmikus távolságokkal, amelyek miatt még a legjobb technológiáink sem látják őket.
A tudósok szerint ezek a legkorábbi csillagok szuper forróak, fényesek és több százszor akkora tömegűek voltak, mint a mi Napunk.
Akkoriban az Univerzumban csak hidrogén, hélium és egy kevés lítium állt rendelkezésre, amelyek az ősrobbanásból visszamaradt ősgázban voltak. Csak akkor keletkezhettek nehezebb elemek, amikor maguk az első csillagok összeomlottak. Valószínűleg pár instabil szupernóvával fejezték be életüket, és nem hagytak maguk után olyan csillagmaradványokat, mint egy neutroncsillag vagy fekete lyuk, csak egy egyre növekvő felhőt.
A csillagászok számára az ősi megarobbanások fénye elhalványult a távolban, és csak egy diffúz felhő maradt, amely az elemek összetett keverékét tartalmazza, de idővel ez az anyagkeverék maga is összeomolhat valami újjá.
Egy új tanulmány szerzői az egyik legtávolabbi ismert kvazár − egyfajta aktív galaktikus mag, vagyis egy fiatal galaxis rendkívül fényes központja − közeli infravörös spektrográf adatait használták fel, hogy ilyen csillagpor-koncentrációra utaló jeleket találjanak.
Ennek a kvazárnak a fénye 13,1 milliárd évig száguldott az űrben, mielőtt elérte a Földet, ami azt jelenti, hogy a kvazárt úgy látjuk, ahogyan akkor nézett ki, amikor az Univerzum még csak 700 millió éves volt.
Fotó: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine
A tanulmány két szerzője − Yuzuru Yoshii és Hiroaki Sameshima csillagászok a Tokiói Egyetemről − kidolgozott egy trükköt, amelynek lényege, hogy a hullámhossz intenzitását használják az elemek elterjedtségének becslésére, lehetővé tette a kutatócsoport számára, hogy elemezze a kvazár körüli felhők összetételét.
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. A kutatók szerint ez arra utal, hogy egy első generációs csillag kataklizmikus robbanásából származó anyagról van szó.
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, a Tokiói Egyetem csillagásza, társszerző.
Yoshi és kollégái megjegyzik, hogy 2014-ben legalább egy másik, III-as populációjú csillag potenciális nyomáról számoltak be, de állításuk szerint ez az új felfedezés az első, amely ilyen erős bizonyítékot szolgáltat.
Ha igazuk van abban, amit találtak, akkor ez a kutatás nagyban hozzájárulhat ahhoz, hogy feltárják, hogyan fejlődött az anyag az Univerzum története során. De ahhoz, hogy biztosak lehessünk benne, további megfigyelésekre lesz szükség, hogy más égitesteken is keressenek hasonló tulajdonságokat.
