Телескоп Џејмс Веб примећује ‘звезде чудовишта’ које цуре азот у раном универзуму – и они би могли да помогну у решавању велике мистерије
Научници који користе Свемирски телескоп Џејмс Веб (ЈВСТ) уочили су прве доказе о „звездама чудовишта“ у раном универзуму – нудећи нове назнаке како су супермасивне црне рупе постале тако велике након само милијарду година историје универзума.
Тим је уочио ове огромне звезде — свака са масом између 1.000 и 10.000 пута више од Сунца — у галаксији званој ГС 3073, која се формирала отприлике милијарду година након Велики прасак. Верује се да су звезде чудовишта попут ових довеле до формирања ових раних супермасивних црних рупа.
Необичан потпис
Звезде у ГС 3073 имале су необичну и „екстремну“ неравнотежу азота и кисеоника (однос од 0,46) која се обично не налази у звездама или звезданим експлозијама, према тиму. Потпис се, међутим, поклапао са нечим што је предвиђено у моделима: „примордијалне звезде хиљаде пута масивније од нашег сунца“, коаутор студије Девесх Нандалпостдокторски сарадник на Институту за теорију и рачунарство ЦфА, рекао је.
Како су ове звезде произвеле толико азота? Истраживачи су рекли да је то процес у три корака. Звезде непрестано пале елементе у својим језгрима. Како су ове велике звезде у ГС 3073 сагоревале хелијум, хемијске реакције су створиле угљеник. На крају, угљеник је почео да упада у спољашњу љуску материјала, где је горио водоник. У тој спољашњој љусци, угљеник и водоник су се затим мешали да би се створио азот.
Како се производио азот, конвекцијске струје унутар звезде почеле су да га дистрибуирају по телу звезде. Временом је азот напустио звезду и отишао у свемир. У случају ГС 3073, овај процес је трајао милионима година.
„Студија је такође открила да се овај азотни потпис појављује само у одређеном опсегу масе“, приметили су истраживачи. „Звезде мање од 1.000 соларних маса или веће од 10.000 соларних маса не производе прави хемијски образац за потпис, што сугерише ‘слатко место’ за ову врсту обогаћивања.“
Мистерија велике црне рупе
На основу својих модела, истраживачи су даље сугерисали да када ове звезде чудовишта дођу до краја свог живота, не експлодирају у супернове. Уместо тога, оно што се дешава је велики колапс, који ствара неке од најранијих супермасивних црних рупа у свемиру.
Додавање још горива овој идеји: чини се да ГС 3073 има црну рупу која се активно храни у свом центру, „потенцијално сам остатак једне од ових супермасивних првих звезда“, наводи се у саопштењу. „Ако се потврди, ово би решило две мистерије одједном: одакле је дошао азот и како је настала црна рупа.
Порекло првих супермасивних црних рупа у свемиру остаје једна од највећих мистерија у астрофизици. Неке теорије сугеришу да срушио се директно из ултра густих облака гаса убрзо након Великог праска, а затим формирали галаксије око њих; друге теорије указују на егзотичнија објашњења, као нпр тамна материја интеракције или колапс звезда чудовишта. На крају, потребно је више истраживања да би се решила ова древна загонетка.
