Astronomen zijn al jaren op zoek naar de eerste generatie sterren, oeroude overblijfselen uit het vroege heelal. En nu hebben ze die misschien gevonden. Ari Visbal van de Universiteit van Toledo, Ohio, en zijn collega's denken dat ze een glimp hebben opgevangen van zogenaamde Populatie III-sterren (Pop III) na een gedetailleerde analyse van eerdere waarnemingen van de James Webb Space Telescope (JWST) van een verafgelegen sterrenstelsel genaamd LAP1-B.
Pop III-sterren bestaan vermoedelijk volledig uit helium en waterstof met sporen van lithium, de ingrediënten die overbleven na de oerknal. Ze ontstonden al vroeg, ongeveer 200 miljoen jaar na het ontstaan van het heelal. Deze sterren zijn uiterst zeldzaam omdat ze al lang geleden zijn uitgedoofd, hoewel wetenschappers hoopten dat het zwakke licht van deze verre, oude objecten detecteerbaar zou zijn. Eerdere kandidaten voor Pop III zijn uitgesloten omdat ze niet voldeden aan de drie belangrijkste voorspellingen over hun vorming en eigenschappen. Dat wil zeggen dat ze werden gevormd in kleine klonten donkere materie (halo's genaamd), extreem massief waren en in kleine clusters werden gevormd.
Een perfecte match voor voorspellingen?
In hun artikel, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters, stelt het team dat hun ontdekking aan alle drie de vereisten voldoet. Ten eerste is het Pop III-sterrenstelsel ontstaan in precies de omgeving die wetenschappers hadden voorspeld, namelijk een klomp donkere materie met een massa die ongeveer 50 miljoen keer zo groot is als die van de zon. Een andere reden is dat de sterren enorm groot zijn, met een massa die varieert van 10 tot 1000 keer die van onze zon. Deze enorme sterren klonterden samen, maar alleen in kleine groepen met een totale massa van enkele duizenden zonsmassa's, wat de derde voorspelling bevestigt. “LAP1-B is de eerste Pop III-kandidaat die overeenkomt met drie belangrijke theoretische voorspellingen voor klassieke Pop III-bronnen”, schreven de onderzoekers. Verder bewijs komt van het gas rondom LAP1-B, dat duidelijke spectrale kenmerken vertoont en slechts sporen van metalen bevat. Dit komt overeen met een scenario waarin het stelsel zo jong is dat enkele van de eerste massieve sterren onlangs zijn uitgedoofd, als supernova's zijn geëxplodeerd en het gas met deze vroege elementen hebben vervuild.
Volgende stappen
Hoewel dit onderzoek ongetwijfeld spannend is, is het nog geen volledige bevestiging van de ontdekking van Pop III-sterren. Er blijven nog enkele onzekerheden bestaan, zoals hoeveel materiaal de eerste supernova's precies hebben uitgestoten en of de huidige computermodellen de fysica van het vroege heelal goed weergeven. Maar terwijl we op die bevestiging wachten, kan deze nieuwe studie een routekaart bieden voor het vinden van andere verre objecten, bijvoorbeeld door de kracht van JWST te combineren met technieken zoals zwaartekrachtlenzen. Deze aanpak, die de detectie van LAP1-B mogelijk maakte, betekent dat deze ontdekking misschien nog maar het begin is. “LAP1-B is misschien slechts het topje van de ijsberg wat betreft het onderzoek naar Pop III-sterren met zwaartekrachtlenzen van sterrenstelsels”, voegde het team toe.
Bron: Phys.org
