Ovo je bilo vidljivo u zoru: Čudovišta okupirala nebo

Međunarodni tim pronašao je prve dokaze koji podržavaju teoriju da su u ranom Univerzumu postojale "zvezde čudovišta" od 1.000 do 10.000 solarnih masa, koje su mogle biti viđene sa planete Zemlje svakog dana u zoru.

Jedna od najvećih misterija za čije je istraživanje razvijen svemirski teleskop Džejms Veb (JWST) bilo je rođenje supermasivnih crnih rupa (SMCR).

Više od dvadeset godina, astronomi su se mučili kako ovi gravitacioni giganti – težine od miliona do milijardi solarnih masa – mogu postojati manje od milijardu godina nakon Velikog praska. Prema najšire prihvaćenim kosmološkim modelima, masivne crne rupe nisu imale dovoljno vremena da se formiraju kroz uobičajene procese formiranja i spajanja crnih rupa.

Nedavna posmatranja su osporila ove modele i podržala alternativnu hipotezu da su „semena“ SMCR formirana direktno iz kolabirajućih oblaka kosmičkog gasa, poznatih kao crne rupe direktnog kolapsa (DCCR).

Foto: Shutterstock

Jedina alternativa je da su tokom ranog Univerzuma postojale zvezde (zvezde Populacije III) koje su bile dovoljno masivne da za sobom ostave masivne crne rupe.

Koristeći JWST, međunarodni tim je pronašao prve dokaze koji podržavaju teoriju da su u ranom Univerzumu postojale "zvezde čudovišta“ od 1.000 do 10.000 solarnih masa.

Tim je predvodio Deveš Nandal, postdoktorski saradnik Švajcarske nacionalne naučne fondacije sa Univerziteta Virdžinije i Instituta za teoriju i računanje (ITC) na Harvardskom i Smitsonijanovom centru za astrofiziku (CfA), piše Science Alert. 

Pridružili su mu se Danijel Vejlen, viši predavač kosmologije na Institutu za kosmologiju i gravitaciju (ICG) na Univerzitetu u Portsmutu; Muhamed A. Latif, astrofizičar sa Univerziteta Ujedinjenih Arapskih Emirata (UAEU), i Aleksandar Heger, istraživač sa Škole za fiziku i astronomiju na Univerzitetu Monaš.

Koristeći JWST, tim je ispitivao hemijske potpise u GS 3073, galaksiji koju su prvobitno identifikovali 2022. godine Latif, Vejlen i kolege iz Instituta za astronomiju (IfA) na Univerzitetu u Edinburgu, Univerzitetu u Ekseteru i Hercbergovom istraživačkom centru za astronomiju i astrofiziku.

Foto: Shutterstock

U to vreme, tim otkrića je primetio ekstreman odnos azota i kiseonika (0,46), daleko veći nego što bi se mogao objasniti bilo kojim poznatim tipom zvezde ili zvezdane eksplozije. To ih je navelo da pretpostave da su prve zvezde u Univerzumu, poznate kao Populacija III, nastale iz turbulentnih tokova hladnog gasa nekoliko stotina miliona godina nakon Velikog praska.

Takođe su primetili da GS 3073 sadrži aktivno hranljivu crnu rupu u svom centru, koja bi mogla biti ostatak jedne od ovih „zvezda čudovišta“. Postojanje ove vrste zvezdanog objekta, tvrdili su, objasnilo bi zašto je Veb otkrio više kvazara koji su postojali manje od milijardu godina nakon Velikog praska.

Takođe poznat kao Aktivna galaktička jezgra (AGN), ovaj fenomen je uzrokovan SMBH u centrima galaksija, koje ubrzavaju padajući gas i prašinu do brzine bliske brzini svetlosti. To dovodi do oslobađanja ogromnih količina energije u tom procesu, uzrokujući da jezgro privremeno zaseni sve zvezde u disku.

- Hemijska obilje deluje kao kosmički otisak prsta, a obrazac u GS3073 je drugačiji od svega što obične zvezde mogu da proizvedu. Njen ekstremni azot odgovara samo jednoj vrsti izvora koju poznajemo – primordijalnim zvezdama hiljadama puta masivnijim od našeg Sunca- rekao je Nandal.

Foto: Shutterstock

Ovo nam govori da je prva generacija zvezda uključivala zaista supermasivne objekte koji su pomogli u oblikovanju ranih galaksija i možda su posejali današnje supermasivne crne rupe.

Da bi testirali ovu teoriju, Latif, Vejlen i njihov tim modelirali su kako bi se zvezde od 1.000 do 10.000 solarnih masa razvijale i koje bi hemikalije proizvodile. Ovo im je omogućilo da identifikuju specifičan mehanizam koji bi objasnio odnos azota i kiseonika primećen u GS3073.

BONUS VIDEO