James Webb-romteleskopet (JWST) har funnet det første beviset på at millioner av supermassive stjerner, 10 000 ganger solens masse, kan lurer i universets morgen.
Disse stjernene ble født bare 440 millioner år etter Big Bang, og kan kaste lys over hvordan universet vårt først ble sådd med tunge grunnstoffer. Forskerne, som kalte de gigantiske stjernene "himmelmonstre", publiserte funnene sine 5. mai i tidsskriftet Astronomi og astrofysikk.
"I dag, takket være data samlet inn av romteleskopet James Webb, tror vi at vi har funnet den første ledetråden til tilstedeværelsen av disse ekstraordinære stjernene," sa hovedstudieforfatter Corinne Charbonnel, professor i astronomi ved Universitetet i Genève i Sveits.
Forskere har funnet de kjemiske signaturene til gigantiske stjerner inne i kulehoper - klynger av titusenvis til millioner av tettpakkede stjerner, hvorav mange er blant de eldste som noen gang har dannet seg i universet vårt. Omtrent 180 kulehoper prikker melkeveien vår, og fordi de er så gamle, gir de astronomer vinduer gjennom tiden inn i de tidligste årene av universet vårt.
Mystisk nok har noen av stjernene i disse hopene veldig forskjellige proporsjoner av grunnstoffer (oksygen, nitrogen, natrium og aluminium), selv om de ble dannet omtrent samtidig og fra de samme skyene av gass og støv for 13,4 milliarder år siden.
Astronomer tror at en slik variasjon av grunnstoffer kan forklares med eksistensen av supermassive stjerner - kosmiske kjemper født under de tettere forholdene i det tidlige universet, som brente drivstoffet deres ved mye høyere temperaturer, og dannet tyngre grunnstoffer som senere "forurenset" mindre babystjerner (som vanligvis består av mye lettere elementer).
Men det var ikke lett å finne disse stjernene. De brennende gigantene, som er 5 til 000 ganger så store som solen vår, brant ved en temperatur på 10 millioner grader Fahrenheit (000 millioner grader Celsius). Fordi de større, lysere og varmere stjernene dør ut raskest, har disse kosmiske monstrene for lenge siden møtt sin død i ekstremt kraftige eksplosjoner kalt hypernovaer.
"Klobulære klynger er 10 til 13 milliarder år gamle, mens supernovaer har en maksimal levetid på to millioner år. Derfor forsvant de veldig tidlig fra de klyngene som kan observeres nå. Bare indirekte spor gjenstår," sa forskningsmedforfatter Mark Giles, professor i astrofysikk ved universitetet i Barcelona, i en uttalelse.
For å oppdage de spredte kjemiske restene av eldgamle monstre, pekte forskere JWSTs infrarøde kamera mot galaksen GN-z11, en av de fjerneste og eldste galaksene som noen gang er oppdaget, som ligger 13,3 milliarder lysår fra Jorden. Ulike kjemikalier absorberer og sender ut lys ved forskjellige frekvenser, så ved å bryte ned lyset som kommer fra de forskjellige kulehopene som finnes i GN-z11, fant astronomer at stjernene ikke bare er tettpakket, men også omgitt av høye nivåer av nitrogen.
"Den sterke tilstedeværelsen av nitrogen kan bare forklares med forbrenning av hydrogen ved ekstremt høye temperaturer, som bare kjernen av supermassive stjerner kan nå," sa Charbonnel.
Etter å ha funnet de første ledetrådene om himmelmonstrene, vil forskerne studere flere kulehoper i flere galakser for å se om oppdagelsen deres bør være et annet sted.
Les også: