Teleskop Jamesa Webba pomógł astronomom lepiej zrozumieć, skąd wzięła się kosmiczna „sadza”, czyli pył, który wypełnił wczesny Wszechświat i stał się ważnym budulcem kolejnych pokoleń gwiazd. Zamiast próbować rozgryźć bardzo odległe, pierwsze galaktyki w pełnych detalach, badacze przyjrzeli się bliższemu obiektowi, który w wielu cechach je przypomina.
Dlaczego wczesne galaktyki były pełne pyłu?
W pierwszych epokach kosmos był chemicznie „uboższy” niż dziś. Dominował wodór i hel, a cięższych pierwiastków było niewiele. Astronomowie nazywają je „metalami”, choć w tym znaczeniu chodzi o wszystkie pierwiastki cięższe od wodoru i helu. To właśnie ich obecność ułatwia tworzenie pyłu i wpływa na to, jak z czasem zmieniają się gwiazdy oraz galaktyki.
Z czasem pierwsze gwiazdy wytwarzały cięższe pierwiastki w swoich wnętrzach, a gdy kończyły życie w eksplozjach supernowych, „wzbogacały” otaczające obłoki gazu i pyłu. W takich obłokach zaczynały powstawać kolejne generacje gwiazd, już bardziej zasobne w cięższe pierwiastki.
Sextans A okazała się wygodnym sobowtórem dawnych czasów.
Jak opisano w artykule, bezpośrednie badanie najwcześniejszych galaktyk wciąż jest trudne, dlatego zespół wybrał karłowatą galaktykę Sextans A w naszej kosmicznej okolicy. Jest ona wyjątkowo uboga w cięższe pierwiastki, co czyni ją dobrym „modelem zastępczym” warunków podobnych do tych, jakie panowały w młodym Wszechświecie.
Co Webb zobaczył wśród starych czerwonych olbrzymów?
Dzięki obserwacjom w podczerwieni, wykonanym instrumentami NIRCam i MIRI, naukowcy zmapowali w Sextans A populację gwiazd w fazie zwanej asymptotyczną gałęzią olbrzymów. Najprościej mówiąc, to etap późnego życia gwiazdy, kiedy zmienia się jej wewnętrzna struktura, a ona sama potrafi mocno „spuchnąć” i stać się znacznie jaśniejsza.
Wynik okazał się zaskakująco nierówny: zdecydowana większość badanych gwiazd nie miała wokół siebie wyraźnych „kokonów” pyłowych, ale niewielka grupa była otulona grubymi powłokami pyłu. To właśnie takie obiekty mogą działać jak lokalne „fabryki pyłu” w środowisku ubogim w cięższe pierwiastki.
Co to zmienia w opowieści o narodzinach gwiazd?
Badacze wskazują, że te najbardziej „pyłotwórcze” obiekty w Sextans A powstały miliardy lat temu i wywodzą się z gwiazd o masie początkowej nieco większej niż Słońce. W praktyce oznacza to lepsze rozpoznanie, które typy gwiazd mogły dostarczać pył i cięższe pierwiastki w warunkach zbliżonych do młodego Wszechświata, a więc jak przygotowywano „materiał” dla kolejnych generacji gwiazd i rozwoju galaktyk.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Space.com
