talán minden eddiginél közelebb kerülhetünk hozzájuk.
A nehezebb elemek felbukkanása
A 2021-ben felbocsátott James Webb-űrtávcső egyik fő célja világunk legtávolabbi, így legfiatalabb galaxisainak vizsgálata, és ez alapján a korai Univerzum fizikai állapotának, és a galaxisfejlődés első állomásainak feltérképezése. Nemrég az eszköz segítségével sikerült távoli galaxisok egy különös csoportját felfedezni, amelynek tagjai jóval gazdagabbak a nehezebb elemekben, mint azt eddigi elméleteink jósolták. Ez pedig nyomot adhat az első csillagok megismerése felé!
A legfiatalabb, vagy szakszóval III. populációs csillagok a Világegyetemben kezdetben létrejövő, tisztán hidrogénből, héliumból, és egy kevés lítiumból álló gázfelhőkben keletkeztek, és Napunknál 100-szor, vagy akár 1000-szer nagyobb tömegűek voltak. Éppen ezért ezek a csillagok igen fényesek voltak, de hamar felélték fúziós alapanyagaikat és rövid ideig éltek: életük nagy energiájú szupernóva-robbanással ért véget. A szupernóva-robbanás során a csillagban kezdetben jelenlévő hidrogénből és héliumból nehezebb elemek alakultak ki, ezzel "dúsítva" a csillagközi anyagot. A későbbi csillagok pedig a már nehezebb elemeket is tartalmazó felhőkből jöttek létre. Ha tehát a III. populációs csillagok halálakor keletkező, a hidrogénnél, a héliumnál és a lítiumnál nagyobb rendszámú, tehát nehezebb elemek megjelennek egy adott galaxisban, nyomjelzőül szolgálhatnak a legfiatalabb csillagok hajdani jelenlétének irányába.
A James Webb-űrtávcsővel vizsgált galaxisok anyagának kémiai összetétele tehát megmutathatja azt, hogy az Univerzum első csillagainak halála pontosan hogyan alakította azok környezetét.
Túl sok nitrogén a GS 3073 jelű galaxisban
A kutatók korai galaxisok kémiai összetételét vizsgálva néhány olyan objektumra bukkantak, amelyekben az N/O (nitrogén/oxigén) arány jóval nagyobb annál, hogy az magyarázható legyen a jelenleg megfigyelhető csillagok jelenlétével. A galaxisok közül néhány esetben a rendhagyó összetétel magyarázható többféle csillagpopuláció jelenlétével, gyorsan forgó csillagokkal, nagy tömegű csillagok robbanásával, vagy a gömbhalmaz-képződés korai szakaszával, azonban a GS 3073 jelű, z=5,55-ös vöröseltolódáson lévő, tehát kb. 12,5 milliárd éves galaxisban mért N/O arány olyan magas, hogy ezen magyarázatok egyike sem lehet helytálló.
A kutatók az érdekes jelenséget csillagfejlődési modellek futtatásával igyekeztek megmagyarázni. Ezek alapján pedig nem kizárt, hogy a III. populációs csillagok felelősek a különleges összetételért. A modellek 1000-10 000 naptömegű csillagokat tartalmaznak, és magukban foglalják a magfúzió folyamatát, az anyagok csillagon belüli keveredését, a csillag tömegvesztését, illetve a csillag halálakor megtörténő szupernóva-robbanás csillagközi anyagra tett hatásait. Mindezek alapján a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy a GS 3073-ban a kémiai összetételt megfelelően magyarázhatjuk az 1000-10 000 naptömegű csillagok jelenlétével, viszont sem kisebb, sem nagyobb csillagtömegek esetén nem reprodukálható a megfigyelt N/O arány. Ilyen nagy tömegű csillagok pedig csak a legfiatalabb Univerzumban keletkezhettek. Így tehát még egy lépéssel közelebb kerültünk Világegyetemünk első csillagai felé!
A cikk forrása: https://aasnova.org/2025/11/21/too-much-nitrogen-pops-open-the-search-for-the-universes-first-stars/
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet