Kosmische monsters bewonen dichte sterrenhopen die slechts een paar honderd miljoen jaar na de geboorte van het universum zijn ontstaan, zoals blijkt uit nieuwe waarnemingen van de James Webb Space Telescope (JWST).
Deze monsters zijn superzware sterren, die JWST Gevlekte markeringen in bolvormige sterrenhopen werden ongeveer 13,4 miljard jaar geleden geboren.
Bolvormige sterrenhopen komen in bijna elk sterrenstelsel voor. ons gebied, Melkweg, met ten minste 180 van hen. Bolvormige sterrenhopen zijn niet alleen de meest massieve en oudste stellaire groeperingen, vaak bevatten ze wel een miljoen sterren die al 440 miljoen jaar later samen zijn geboren de grote explosiemaar deze sterren kunnen afwijkingen vertonen die in geen enkele andere sterrenhoop voorkomen.
Verwant: De James Webb Space Telescope (JWST): een complete gids
Bijvoorbeeld, bolvormige sterrenhoop Sterren hebben de neiging om een hoge mate van samenstellingsvariantie te vertonen, ondanks het feit dat ze tegelijkertijd geboren zijn uit dezelfde instortende wolk van koud gas en stof. De verhouding van zuurstof, stikstof, natrium en aluminium varieert van ster tot ster in bolvormige sterrenhopen. Het verklaren van de zogenaamde “abundance anomalie” is een grote uitdaging geworden voor astronomen.
Een mogelijke verklaring voor dit mysterie, voorgesteld in 2018, is dat massieve sterren de oorspronkelijke gaswolk “vervuilen” wanneer zich bolvormige sterrenhopen vormen. Dit leidt tot het kind sterren Het is tijdens zijn vorming ongelijk verrijkt met chemische elementen.
Nu heeft een team van onderzoekers aangekondigd dat JWST chemische sporen heeft gedetecteerd die erop wijzen dat monstersterren inderdaad op de loer liggen in sterrenhopen, wat het eerste observatiebewijs levert voor deze verrijkingstheorie.
“Vandaag geloven we, dankzij de gegevens die door JWST zijn verzameld, dat we het eerste bewijs hebben gevonden voor het bestaan van deze ongewone sterren”, zei hoofdonderzoeksauteur Corine Charbonnell, professor in de astronomie aan de Universiteit van Genève in Zwitserland. zei hij in een verklaring (Opent in een nieuw tabblad).
deze massieve sterren Het heeft een massa tussen 5.000 en 10.000 keer die van de zon en een hitte van 135 miljoen graden Fahrenheit (75 miljoen graden Celsius) in zijn kern, vergeleken met 27 miljoen graden Fahrenheit (15 miljoen graden Celsius) of zo in de kern. de zon. Maar ondanks hun intimiderende grootte en intimiderende temperaturen, zijn deze stellaire monsters niet altijd gemakkelijk te vinden. Dit komt omdat ze hun brandstof voor kernfusie snel verbranden en daardoor een korte levensduur hebben.
“Globale clusters zijn tussen de 10 en 13 miljard jaar oud, terwijl de maximale leeftijd van sterren twee miljoen jaar is”, zei teamlid Mark Gillis van de Universiteit van Barcelona in dezelfde verklaring. “Ze verdwenen dus heel vroeg in de clusters die nu kunnen worden waargenomen. Er zijn alleen indirecte sporen over.”
Om tekenen van deze massieve sterren te detecteren, wendde het onderzoeksteam zich tot de infraroodvisie van JWST om te proberen bolvormige sterrenhopen vroeg in hun bestaan vast te leggen. De krachtige ruimtetelescoop zag het licht van een van de meest afgelegen en oude sterrenstelsels Tot nu toe gevonden, GN-z11. Het sterrenstelsel bevindt zich op ongeveer 13,3 miljard lichtjaar afstand en de JWST ziet het toen het enkele tientallen miljoenen jaren oud was, waardoor het een goede keuze is als jachtgebied voor jonge bolvormige sterrenhopen.
Omdat chemische elementen met bepaalde frequenties licht absorberen en uitzenden, bevat het lichtspectrum van kosmische bronnen “vingerafdrukken” die de vorming van hemellichamen aangeven. De astronomen namen het licht van GN-z11 dat JWST zag en splitsten het op, waarbij ze twee waardevolle stukjes informatie vonden.
“Het is bewezen [GN-z11] “Het heeft zeer hoge stikstofgehalten en zeer hoge dichtheden van sterren”, zei Daniel Scherrer, professor in de astronomie aan de Universiteit van Genève, lid van het onderzoeksteam.
Deze feiten geven aan dat er veel bolvormige sterrenhopen worden geboren in GN-z11 zoals wij ze zien, maar ook dat deze sterrenhopen nog steeds actieve massieve sterren huisvesten. Dit komt omdat de sterke aanwezigheid van stikstof alleen kan worden verklaard door de verbranding van waterstof bij extreem hoge temperaturen – temperaturen die alleen kunnen worden bereikt in de kernen van massieve sterren, zei Charbonnel.
De resultaten versterken het door het team voorgestelde superzware stellaire verrijkingsmodel om de vreemde structuren van bolvormige sterrenhopen te verklaren. De volgende stap in dit onderzoek zal zijn om te kijken naar meer bolvormige sterrenhopen in verre sterrenstelsels zoals gezien door de JWST om te zien of dezelfde patronen gelden.
Het onderzoek van het team werd deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Astronomie en astrofysica (Opent in een nieuw tabblad).
“Reizende ninja. Onruststoker. Spekonderzoeker. Expert in extreme alcohol. Verdediger van zombies.”
