Teleskop Luar Angkasa James Webb mungkin telah menemukan beberapa bintang pertama
Bukti keberadaan bintang generasi pertama di alam semesta telah muncul berkat pengamatan yang dilakukan oleh James Webb Space Telescope (JWST). Buktinya terletak di salah satu galaksi terjauh yang diketahui.
Galaksi yang ditunjuk GN-Z11ditemukan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble Pada tahun 2015, sebelum peluncuran Teleskop Luar Angkasa James Webb, galaksi ini dianggap sebagai galaksi terjauh yang diketahui. dengan Pergeseran merah Dari 10.6, masuk akal untuk membicarakan sudah berapa lama ia ada, bukan seberapa jauh jaraknya. Ini karena kita melihat GN-z11 baru berusia 430 juta tahun setelah kemunculannya ledakan besar itu Karena cahayanya membutuhkan waktu untuk sampai ke sudut alam semesta kita. Sebagai perbandingan, alam semesta saat ini adalah… 13,8 miliar tahun.
Terkait: Target Teleskop Luar Angkasa James Webb tahun depan meliputi lubang hitam, exomoon, energi gelap – dan banyak lagi
Oleh karena itu, GN-z11 menjadi target utama studi oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb. Kini, dua makalah baru menjelaskan penemuan mendalam tentang GN-z11 yang mengungkap detail penting tentang bagaimana galaksi yang ada di awal alam semesta tumbuh.
GN-z11 adalah galaksi paling terang yang diketahui pada pergeseran merah ini, dan memang galaksi ini telah menjadi subjek populer untuk galaksi-galaksi dengan pergeseran merah tinggi yang kini hampir secara teratur ditemukan di alam semesta awal oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb. Banyak dari mereka tampak lebih terang dari prediksi model pembentukan galaksi kita. Prediksi ini didasarkan pada Model Standar kosmologi.
Kini, observasi baru yang dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb tampaknya telah menjelaskan apa yang sedang terjadi.
Sebuah tim astronomi yang dipimpin oleh Roberto Maiolino dari Universitas Cambridge memeriksa GN-z11 menggunakan dua instrumen inframerah-dekat milik Teleskop Luar Angkasa James Webb, Kamera Inframerah Dekat (NIRCam) dan Spektrometer Inframerah Dekat (NIRSpec). Para peneliti telah menemukan bukti adanya bintang generasi pertama, yang disebut bintang kelompok ketiga, serta keberadaan gugus bintang Lubang hitam raksasa Mereka melahap materi dalam jumlah besar dan tumbuh dengan kecepatan yang sangat tinggi.
Para ilmuwan dapat menghitung usia sebuah bintang berdasarkan kelimpahan unsur-unsur beratnya, yang diciptakan oleh bintang-bintang generasi sebelumnya yang hidup dan mati, memuntahkan unsur-unsur berat tersebut ke luar angkasa dan akhirnya didaur ulang di daerah pembentuk bintang untuk membentuk bintang-bintang baru. Badan astral. Bintang-bintang muda yang terbentuk dalam lima atau enam miliar tahun terakhir disebut sebagai bintang-bintang kelompok pertama, dan memiliki kelimpahan unsur-unsur berat tertinggi. Matahari kita Apakah populasi yang saya bintangi. Bintang yang lebih tua mengandung lebih sedikit unsur berat karena jumlah bintang generasi sebelumnya lebih sedikit. Kami menyebutnya bintang kelompok kedua, dan mereka tinggal di wilayah tertua kami Bima Sakti.
Namun, bintang-bintang dari kelompok ketiga sejauh ini hanya bersifat hipotesis.
Bintang-bintang ini seharusnya menjadi bintang pertama yang terbentuk, dan karena tidak ada bintang lain sebelum mereka, maka bintang-bintang tersebut tidak mengandung unsur berat dan hanya terbuat dari hidrogen murni dan helium yang terbentuk selama Big Bang. Bintang-bintang pertama ini juga diperkirakan sangat bercahaya, dengan massa yang setara dengan setidaknya beberapa ratus matahari.
Meskipun para astronom belum melihat bintang-bintang Grup III secara langsung, tim Maiolino telah menemukan bukti tidak langsung mengenai bintang-bintang tersebut di GN-z11. NIRSpec mengamati gumpalan helium terionisasi di dekat tepi GN-z11.
“Fakta bahwa kita tidak melihat apapun selain helium menunjukkan bahwa massa ini pasti cukup murni,” kata Maiolino dalam laporannya. penyataan. “Ini adalah sesuatu yang diharapkan dari teori dan simulasi di sekitar galaksi-galaksi masif pada zaman ini – bahwa seharusnya ada kantong-kantong gas murni yang tersisa di lingkaran cahaya, dan kantong-kantong ini mungkin runtuh dan membentuk bintang-bintang kelompok ketiga.”
Gas helium ini terionisasi oleh sesuatu yang menghasilkan sinar ultraviolet dalam jumlah besar, yang disebut bintang Populasi III. Helium yang kita lihat kemungkinan besar merupakan material sisa pembentukan bintang-bintang tersebut. Jumlah sinar ultraviolet yang diperlukan untuk mengionisasi semua gas ini memerlukan total sekitar 600.000 bintang bermassa matahari, yang memancarkan luminositas gabungan 20 triliun kali lebih terang daripada Matahari kita. Angka-angka ini menunjukkan bahwa galaksi jauh seperti GN-z11 lebih mampu membentuk bintang masif dibandingkan galaksi di alam semesta modern.
Sementara itu, berdasarkan hasil kedua, tim Maiolino juga menemukan bukti adanya lubang hitam bermassa 2 juta matahari di inti GN-z11.
“Kami menemukan gas yang sangat padat yang umum terjadi di sekitar lubang hitam supermasif yang mengumpulkan gas,” kata Maiolino dalam pernyataan yang sama. “Ini adalah bukti nyata pertama bahwa GN-z11 menampung lubang hitam yang melahap materi.”
Tim juga mendeteksi aliran radiasi es yang kuat dari piringan materi yang mengorbit lubang hitam, serta unsur-unsur kimia terionisasi yang biasanya ditemukan di dekat lubang hitam yang bertambah. Tim mengatakan ini adalah lubang hitam supermasif terjauh yang pernah ditemukan, dan nafsu makannya yang besar menyebabkan piringan akresinya menjadi padat, panas, dan bersinar terang. Para peneliti percaya bahwa kombinasi bintang-bintang Grup III inilah yang membuat GN-z11 bersinar begitu terang. Tanpa melanggar standar kosmologi Seperti yang dilakukan beberapa orang Diklaim sebelum waktunya.
Studi tentang massa helium terionisasi dan bintang Populasi III telah diterima untuk dipublikasikan di jurnal Astronomy and Astrophysics, dan pracetaknya tersedia untuk dibeli. Ditemukan di sini. Sementara itu, studi observasi NIRCam terhadap lubang hitam dipublikasikan pada 17 Januari di jurnal alam.
“Pemikir jahat. Sarjana musik. Komunikator yang ramah hipster. Penggila bacon. Penggemar internet amatir. Introvert.”
