A ka gjetur më në fund James Webb Telescope yjet e parë në univers?

Në astronomi, elementë të tjerë përveç hidrogjenit dhe heliumit quhen metale. Ndonëse kjo mund ta bëjë mësuesin tuaj të kimisë të gjimnazit të dridhet, ka kuptim për astronomët. Dy elementët më të lehtë ishin të parët që u shfaqën në univers.

Ato janë mbetjet atomike të shpërthimit të madh dhe përbëjnë më shumë se 99% të atomeve në univers. Të gjithë elementët e tjerë, nga karboni tek hekuri tek ari, u krijuan përmes proceseve astrofizike. Gjëra si shkrirja bërthamore në bërthamat yjore, shpërthimet e supernovës dhe përplasjet e xhuxhëve të bardhë dhe yjeve neutron.

Për shkak se këto lloj ngjarjesh astrofizike kanë ndodhur gjatë gjithë historisë së universit dhe vazhdojnë të ndodhin, fraksioni i metaleve në univers është rritur me kalimin e kohës. Për shkak të kësaj, një nga mënyrat se si i kategorizojmë yjet është nga sasia e metaleve që shohim në spektrat e tyre. Njihet si metalizmi i një ylli. Me metalicitet, astronomët i kategorizojnë yjet në tre popullata të gjera.

Yjet e popullsisë I, si dielli ynë, kanë sasinë më të madhe të metaleve. Ata janë përgjithësisht yjet më të rinj dhe ata që kanë më shumë gjasa të kenë sisteme planetare. Yjet e popullatës II kanë më pak metale. Ata janë një popullsi më e vjetër, kështu që shumica e tyre janë yje xhuxh të kuq. Kishte shumë yje të mëdhenj të Popullsisë II në të kaluarën, por ata kanë vdekur prej kohësh, duke lënë xhuxha të bardhë dhe yje neutron. Retë e mbetura të këtyre yjeve të vdekur siguruan lëndët e para nga të cilat u formuan yjet e Popullsisë I.

Të dy këto lloje yjesh janë vëzhguar në Rrugën e Qumështit dhe galaktika të tjera. Por ka një popullsi të tretë që nuk e kemi parë kurrë. Yjet e popullsisë III do të ishin vërtet të lashtë. Ata do të ishin yjet e parë që do të shfaqeshin në univers, pa pothuajse asnjë metal në to. Pa elementë më të rëndë për të rritur dendësinë e tyre, yjet e Popullsisë III duhet të kenë qenë përbindësha.

Yje të shkëlqyera blu hidrogjen-helium qindra herë më masivë se dielli ynë. Ata do të kishin pasur jetë shumë të ndritshme, por shumë të shkurtër. Yjet e stërgjysheve që hodhën metalet e para në hapësirë me vdekjen e tyre të dhunshme dhe shpërthyese. Ata ishin zhdukur shumë kohë përpara se të formohej dielli ynë.

Por falë shpejtësisë së kufizuar të dritës, sa më thellë të shikojmë në kozmos aq më tej në të kaluarën mund të shohim. Pra, astronomët kanë studiuar disa nga galaktikat më të largëta duke kërkuar për prova të këtyre yjeve të parë. Tani që Teleskopi Hapësinor James Webb (JWST) është në internet, ata po marrin një pamje mahnitëse të galaktikave tepër të largëta. Dhe sipas një studimi të fundit, një ekip mund të ketë gjetur pamjen e parë të yjeve të Popullatës III.

Ekipi shikoi linjat spektrale nga një rajon pranë një galaktike të njohur si GN-z11. Është një nga galaktikat më të largëta të vëzhguara ndonjëherë, me një zhvendosje të kuqe prej rreth z = 10.6, që do të thotë se ne e shohim atë në një kohë kur universi ishte vetëm 400 milionë vjet i vjetër. Kjo është ende pas formimit të yjeve të parë, kështu që pjesa më e madhe e galaktikës ka të ngjarë të përbëhet nga yje të Popullatës II. Por yjet e Popullatës III mund të kenë qenë ende duke u formuar në aureolën e gazit që rrethon galaktikën.

Linjat spektrale nga ky rajon halo tregojnë një linjë të fortë HeIIλ1640, e cila është lloji i linjës që emetohet nga heliumi kur është jashtëzakonisht i nxehtë. Normalisht, një gaz i tillë i nxehtë ndëryjor do të ketë vija të ndritshme nga elementët “metal”, por ky rajon nuk e ka atë. Pra, rajoni HeII duket të jetë një përzierje e hidrogjenit dhe gazit helium që është jonizuar fuqishëm nga…diçka.

Një mundësi është që rajoni i halo mund të nxehet nga një bërthamë galaktike aktive (AGN) në qendër të GN-z11, por temperatura e vlerësuar e gazit halo dhe distanca e tij nga galaktika nuk i përshtatet vërtet modelit AGN. Alternativa tjetër është se rajoni u jonizua nga yjet masive të Popullsisë III. Bazuar në nivelin e jonizimit, këta yje do të kishin qenë rreth 500 herë më masivë se dielli, i cili është në masën hipotetike të yjeve PopIII.

Ky studim nuk mjafton për të vërtetuar praninë e yjeve të Popullatës III, por është një argument bindës. “Ne kemi nevojë për më shumë vëzhgime të këtyre galaktikave të largëta. Dhe falë JWST, “ne po fillojmë t’i marrim ato.