Az ősi gázfelhő az első csillagok nyomait hordozza

Visszatekintve arra az időre, amely mindössze 1, 8 milliárd évvel volt a nagy robbantás után

A nehéz elemek aránya az LLS1249 gázfelhőben - minél kék és lila, annál fémszegényebb. © Britton Smith, John Wise, Brian O'Shea, Michael Norman és Sadegh Khochfar
felolvasta

Az ősi gáz betekintése: A csillagászok nyomon követték a távoli kozmoszban lévő gázfelhőt, amely önmagában még a legelső csillagok nyomait viseli. Mert nagyon kevés nehéz elemet tartalmaz - és ezek csak az első csillagpopuláció szupernóváin keresztül juthattak a felhőbe. Ez izgalmas, mivel ezek az úgynevezett III. Populáció csillagok eddig nem voltak közvetlenül megfigyelhetők, ezért keveset tudnak róluk.

Az elején a hidrogén volt: A nagyroham után a kémiai elemek többsége még nem létezett. Csak a hidrogén, valamint kis mennyiségű hélium és lítium spontán képződött ebben a kozmosz korai kezdetén. Az összes többi atomtípust először atomfúzióval hozták létre a csillagok első, rövid élettartamú generációjában, az úgynevezett populáció III csillagban.

Elsődleges gázfelhő

"Ezek az első csillagok tiszta urán voltak, és valószínűleg teljesen különböznek a mai csillagoktól" - mondja Neil Crighton, a Swinbourne Műszaki Egyetem. Mivel ezek a hatalmas csillag óriások kb. Kétmillió év elteltével kiégették és szupernóvaként felrobbantak, a csillagászok nem tudták őket közvetlenül megfigyelni - eddig a szemünk nem nyúlt el.

De most, a chilei Nagyméretű Teleszkóp segítségével Crighton és kollégái felfedezték legalább ennek az első csillagpopulációnak a maradványát: egy olyan gázfelhőt, amely olyan kevés nehéz elemet hordoz, hogy ennek közvetlenül az első csillagok robbanásaiból kell származnia. Az LLS1249 gázfelhő valószínűleg 1, 8 milliárd évvel a nagy robbanás után létezett, de még mindig szüksége volt világosságára, hogy ma elérhessen.

Így történt: A szupernóva (fent) gyűrű alakú lökéshulláma megüti a gázfóliát (alul) és gazdagítja a gázt nehéz elemekkel. © Smith, Wise, O'Shea, Norman és Khochfar

"Szennyezett" az első csillagoktól?

A felhő fény spektruma azt mutatja, hogy csak körülbelül 1.2.500-szor annyi nehéz elemet tartalmaz, mint a napunk. "A korábban ismert távoli gázfelhők nagyobb arányban mutatták ki ezeket az elemeket" - jelentette Crighton. "Ez az első felhő, amely olyan csekély mennyiségű nehéz elemet tartalmaz, amelyet arra számítunk, hogy csak az első csillagok gazdagítják." Ad

A csillagászok szerint ez lehet egy gázfelhő, amely eredetileg csak hidrogénben gazdag vizeletgázból áll. Amikor az első csillag felrobbant, a szén, az oxigén és más nehezebb fúziós termékek keveredtek az eredeti gázzal, így a keverék ma mérhető.

Verr scher kompenzáció

Igaz, hogy a csillagok második generációjának hozzájárulását nem lehet kizárólag elemi elemek alapján kizárni, amint azt a kutatók hangsúlyozzák. De van olyan jelzés, amely a III. Lakosság eredetére vonatkozik: a felhőben lévő nehezebb elemek kissé eltérő sebességgel mozognak, mint a hidrogénatomok, és ez az eltolás mindenki számára azonos.

"Ennek a változásnak ugyanolyan nagysága és iránya van ezen komponensek mindegyikében" - jelentette Crighton és munkatársai. "Ez arra enged következtetni, hogy csak egyetlen esemény volt felelős ezen szennyező anyagok bejuttatásáért a hidrogéngázba." Ez a III. Populáció csillagai közül szinte egyidejű szupernóvák sorozata lehet. (A Királyi Csillagászati ​​Társaság havi közleményei, sajtóban; arXiv: 1512.00477)

(Királyi Csillagászati ​​Társaság (RAS), 2016.01.12. - NPO)