ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、太陽の10万倍の質量を持つ何百万もの超大質量星が宇宙の夜明けに潜んでいる可能性があることを示す最初の証拠を発見した。
ビッグバンからわずか 440 億 5 万年後に誕生したこれらの星は、私たちの宇宙がどのようにして最初に重元素を播種されたのかを明らかにすることができます。 この巨星を「空の怪物」と名付けた研究者らは、その研究結果を月日に学術誌に発表した。 天文学と天体物理学.
「今日、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって収集されたデータのおかげで、私たちはこれらの並外れた星の存在に関する最初の手がかりを発見したと信じています」と研究論文の筆頭著者であり、スイスのジュネーブ大学の天文学教授であるコリンヌ・シャルボネル氏は述べた。
研究者らは、球状星団の中に巨大な星の化学的特徴を発見した。球状星団とは、数万から数百万の密集した星からなる星団で、その多くは宇宙で形成された最古のものの一つである。 私たちの天の川銀河には約 180 個の球状星団が点在しており、それらは非常に古いため、天文学者に宇宙の初期の時代を知る窓を提供します。
不思議なことに、これらの星団のいくつかの星は、13,4 億年前にほぼ同じ時期に、同じガスと塵の雲から形成されたにもかかわらず、元素 (酸素、窒素、ナトリウム、アルミニウム) の比率が大きく異なっています。
天文学者たちは、このようなさまざまな元素は、超大質量星の存在によって説明できると信じています。超大質量星は、宇宙初期のより密度の高い条件で誕生し、燃料をはるかに高い温度で燃焼させ、より重い元素を形成し、後に小さな赤ちゃん星を「汚染」します。 (通常は、はるかに軽い要素で構成されます)。
しかし、これらの星を見つけるのは簡単ではありませんでした。 この燃えるような巨人は、太陽の5倍から000万倍の大きさで、華氏10億000万度（摂氏135万度）の温度で燃えました。 より大きく、より明るく、より熱い星は最も早く消滅するため、これらの宇宙の怪物はずっと前に極超新星と呼ばれる非常に強力な爆発で終焉を迎えてきました。
「球状星団の寿命は10億年から13億年ですが、超新星の寿命は最大万年です。 したがって、現在観察できる星団からは非常に早い段階で消滅したのです。 間接的な痕跡だけが残っている」と研究共著者でバルセロナ大学天体物理学教授のマーク・ジャイルズ氏は声明で述べた。
古代の怪物の散在する化学残骸を検出するために、研究者らは、地球から11億光年離れた、これまでに発見された最も遠い最古の銀河の13,3つである銀河GN-z11にJWSTの赤外線カメラを向けた。 さまざまな化学物質がさまざまな周波数で光を吸収したり放出したりするため、GN-z で見つかったさまざまな球状星団から発せられる光を分解することで、天文学者たちは、その星が密に詰まっているだけでなく、高レベルの窒素に囲まれていることを発見しました。
「窒素の強い存在は、超大質量星の中心部のみが到達できる超高温での水素の燃焼によってのみ説明できる」とシャーボネル氏は述べた。
空の怪物に関する最初の手がかりを見つけた後、研究者らは、より多くの銀河にあるより多くの球状星団を研究し、それらの発見が他の場所で行われるべきかどうかを確認する予定である。
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