Jak nám bezkovová shluk může pomoci pochopit, jak vznikly první hvězdy ve vesmíru po velkém třesku.
Díky infračervené technologii kosmického dalekohledu Jamese Webba objevila mezinárodní skupina vědců hvězdné signály složené z vodíku a helia, které nám umožňují dešifrovat klíčové momenty raného vývoje vesmíru. Objev, který učinil kosmický dalekohled Jamese Webba, se nachází v shluku gravitačních čoček MACS J0416 , v oblasti vesmíru, jejíž světlo vzniklo pouhých 400 milionů let po velkém třesku. Tento objev umožňuje vědě získat podrobnější a přesnější informace o signálech, které byly dosud považovány pouze za teoretické. Výzkum vedený Corinem Charbonnelem , astrofyzikem z Ženevské univerzity, otevírá nové perspektivy v pochopení toho, jak se vesmír formoval a vyvíjel ve svém počátečním stavu.
Jaké jsou hvězdy populace III?
Hvězdy populace III obsahují pouze vodík a helium , prvotní prvky vesmíru, bez stop těžkých kovů, které jsou přítomny v modernějších hvězdách. Astrofyzikální modely předpokládají, že se jednalo o gigantické, intenzivní a krátkodobé hvězdy, jejichž výbuchy zasely vesmír prvními složitými prvky po jejich zániku. Dosud nebyly nalezeny přímé důkazy o jejich existenci, protože se předpokládá, že všechny zmizely před miliardami let. Zvláštností tohoto objevu je absence těžkých kovů ve shromážděném světle , což je základní charakteristika, která nám umožňuje odlišit tato raná tělesa od pozdějších generací hvězd. Hvězdy populace III obsahují pouze vodík a helium, bez stop těžkých kovů, které jsou přítomny v pozdějších generacích.
Objevená oblast se nachází na relativně malé vzdálenosti v prostorovém měřítku, což usnadňuje sběr dat vědeckou komunitou a umožňuje provést vyčerpávající srovnání s předchozími simulacemi a modely.
Nové technologie a jejich vliv na pochopení raného vesmíru.
Možnost detekce chemického „složení“ hvězd populace III je výsledkem použití složité infračervené technologie realizované na kosmickém dalekohledu Jamese Webba. Tento nástroj umožňuje analyzovat nejslabší vlny vyzařované světlem raného vesmíru a rozlišovat běžné hvězdy od hvězd s primitivním složením. Podle údajů National Geographic umožňuje použití infračervené filtrace a analýzy elementárních struktur identifikovat shluky, jejichž existence zůstávala skrytá před předchozími nástroji.
Shromážděné údaje potvrzují teorii, že první hvězdy hrály důležitou roli v reionizaci vesmíru. Tento proces zcela změnil strukturu vesmíru a vytvořil podmínky pro vznik galaxií, primárních černých děr a dalších složek, které tvoří současný pozorovatelný vesmír. Objev těchto bezkovových shluků naznačuje, že hvězdy populace III zanechaly pozorovatelné stopy, které věda teprve začíná dešifrovat.
Studium starověkých sférických shluků odhalilo neobvyklé zákonitosti rozložení prvků , které nelze vysvětlit bez předchozího vlivu supernov první generace. Podle autorů představují chemické stopy objevené v těchto shlucích první nepřímý a ověřitelný důkaz existence supernov populace III. Hlubší analýza těchto zákonitostí nám umožní pochopit fyzikální a chemické podmínky ve vesmíru v raných fázích jeho vývoje.
Význam pro kosmologii a budoucí směry výzkumu
Tento objev představuje rozhodující moment v kosmologii. Dosud byla existence prvních hvězd zvažována pouze v numerických simulacích a teoretických vysvětleních. Pokud se potvrdí původní povaha objeveného shluku, astronomická komunita získá bezprecedentní nástroj pro výzkum původu galaxií a rané evoluce vesmírné hmoty. Interpretace těchto dat také otevírá diskusi o vlivu hvězd populace III na chemickou a energetickou rozmanitost mladého vesmíru. Přímé nebo nepřímé pozorování jejich stop umožní například objasnit, jak vznikly první těžké prvky a jak extrémní záření těchto hvězd stimulovalo vznik galaxií a velkých struktur.
Podle National Geographic technologický pokrok a výsledky získané pomocí teleskopu James Webb rozšiřují možnosti hledání nových stop v oblastech, které byly dříve považovány za nedostupné. Objev tohoto blízkého shluku dává impuls nové fázi kosmologického výzkumu a přibližuje lidstvo ke zdrojům vesmíru a vzniku prvního světla, které osvětlilo kosmickou temnotu.
