Astronomové možná identifikovali nejslibnějšího kandidáta na hvězdy Populace III, první generaci hvězd, která se rozsvítila po Velkém třesku. Tito primitivní obři byli dlouho cílem výzkumníků a nedávná analýza vzdálené galaxie LAP1-B nabízí vzrušující vodítko.
Jaké byly hvězdy Populace III?
Na rozdíl od hvězd, které dnes pozorujeme – známých jako hvězdy Populace I – se předpokládá, že hvězdy Populace III vznikly v radikálně odlišném prostředí. Vznikly z primitivního plynu složeného převážně z vodíku a hélia *předtím, než vesmír rozptýlil těžší prvky prostřednictvím supernov a hvězdných větrů. V důsledku toho se předpokládá, že tyto první hvězdy byly podstatně větší a žhavější než jejich moderní protějšky.
Galaxie LAP1-B a gravitační čočky
Potenciální objev pramení z pozorování LAP1-B, vzdálené galaxie nacházející se v rudém posuvu 6,6. Tento rudý posuv naznačuje, že pozorujeme LAP1-B tak, jak existoval pouhých 800 milionů let po velkém třesku – což je pozoruhodně raná fáze ve vývoji vesmíru. Spatřit tak vzdálený objekt bylo možné pouze díky jevu známému jako gravitační čočka. Nedaleká kupa galaxií fungovala jako kosmická lupa, ohýbala a zesilovala světlo LAP1-B, díky čemuž bylo viditelné pro teleskop Jamese Webba (JWST).
“Vesmír je plný těchto primitivních hvězdných útvarů,” vysvětluje Elie Visbal z University of Toledo. “Vesmír však můžeme skutečně studovat pouze ve světle gravitačních čoček, které fungují jako kosmické světlomety.” Výpočty Visbala a jeho týmu naznačují, že při tomto rudém posuvu by měla existovat přibližně jedna hvězdokupa hvězd populace III – přesně to, co pozorovali v LAP1-B. Jejich kvantitativní odhad byl v dokonalé shodě s předchozími zjištěními naznačujícími jeden shluk.
Realističtější velikost?
Dalším argumentem ve prospěch statutu LAP1-B je jeho relativně skromná hvězdná hmotnost. Odhady naznačují, že je to jen několik tisíckrát hmotnost našeho Slunce – hmotnost nižší než u většiny ostatních kandidátských galaxií pro populace hvězd populace III. Simulace raného vzniku hvězd naznačují, že hvězdokupy Populace III musely být podstatně hmotnější. „Toto je nejpřesvědčivější kandidát, kterého jsme dosud viděli,“ říká Visbal.
Skepse a budoucí pozorování
Navzdory vzrušení zůstávají někteří badatelé opatrní. “LAP-B1 je velmi zajímavý kandidát, ale zdaleka nevykazuje jasné a přesvědčivé podpisy, které jsme hledali,” říká Roberto Maiolino z University of Cambridge. K tomu, aby se hvězdy Populace III vytvořily k tomuto pozdnímu datu, by to vyžadovalo extrémně vzácnou kombinaci faktorů.
Zůstává však možnost, že by kapsy čistého vodíku a helia mohly přetrvávat déle, což by umožnilo hvězdám z populace III vzniknout později, než se dříve myslelo. Ralf Klessen z univerzity v Heidelbergu dodává: “Statisticky by to byla významná odchylka.”
Proč je to důležité?
Pochopení hvězd populace III je zásadní pro odhalení vývoje vesmíru. Tyto primitivní hvězdy byly zodpovědné za syntézu prvních těžkých prvků – stavebních kamenů všeho, co dnes vidíme. “Mohou nám říct, jak se chemie vesmíru vyvinula od jednoduchého vodíku a hélia ke všem komplexním složkám potřebným pro život a vesmír, jak ho známe,” vysvětluje Visbal. Objev hvězd populace III poskytne neocenitelné poznatky o nejranějších fázích vesmíru a původu chemických prvků, které tvoří náš svět.
Odkaz na časopis: The Astrophysical Journal Letters DOI: 10.3847/2041-8213/ae122f
