Als je ooit hebt nagedacht over de eerste sterren na de oerknal, heb je misschien ook wel nagedacht waar ze in hemelsnaam van gemaakt zijn.
Aangezien men denkt dat de meeste metalen in het heelal afkomstig zijn van geëxplodeerde dode sterren, hebben wetenschappers beredeneerd dat de eerste ster bijna volledig uit waterstof en helium moet hebben bestaan, het primitieve materiaal dat uit de oerknal ontstond.
Leuk idee. Het ding is alleen dat nog niemand zo'n pure ster heeft gezien.
Maar een team dat gebruik maakt van de James Webb Space Telescope, een samenwerking van NASA en de Europese en Canadese ruimtevaartorganisaties, heeft misschien wel wat ontdekt. Toen ze onlangs sterrenstelsel GN-z11 bestudeerden, dat bestond toen het 13,8 miljard jaar oude heelal nog maar ongeveer 430 miljoen jaar oud was, vonden ze een klomp helium in de halo eromheen. Het nieuwe onderzoek, dat is, goedgekeurd voor publicatie door het wetenschappelijke tijdschrift Astronomy & Astrophysics, zou kunnen leiden tot een van de belangrijkste ontdekkingen van de moderne astrofysica.
"Het feit dat we niets anders dan helium zien, suggereert dat deze klomp vrij ongerept moet zijn," zei hoofdonderzoeker Roberto Maiolino van de Universiteit van Cambridge in het Verenigd Koninkrijk in een verklaring.
Population 3
In theorie verwachtten wetenschappers klonten als deze te vinden rond massieve sterrenstelsels van een lange tijd terug. De gedachte is dat deze ongerepte gaszakken zouden kunnen instorten en zogeheten Population III-sterrenhopen zouden kunnen vormen, aldus Maiolino.
De Population III sterren, zijn de theoretische sterren die in het vroege heelal gevormd zouden moeten zijn voordat er metalen - een astronomische term voor alle elementen zwaarder dan helium - bestonden. De sterren zouden zeer massief, lichtgevend en heet zijn.
Lees ook: Water ontdekt op asteroïden... door een mislukte NASA-missie?
Credit: NASA / ESA / CSA / STScI / Brant Robertson / Ben Johnson / Sandro Tacchella / Marcia Rieke / Daniel EisensteinVolgens de Swinburne University of Technology in Australië worden ze "Population III" genoemd omdat sterren in de jaren veertig van de vorige eeuw in twee categorieën werden verdeeld: sterren die rijk waren aan metalen en sterren die arm waren aan metalen. Maar zelfs de laatste categorie bevat veel meer metalen dan mogelijk zou zijn geweest met het primitieve gas dat overbleef na de oerknal.
Astronomen begonnen uiteindelijk te denken in termen van een nog te zien derde populatie sterren, gemaakt van het pure Big Bang materiaal dat nog niet was verwerkt door eerdere generaties sterren.
Er valt nog veel te leren
De kernen van sterren worden beschouwd als elementaire fabrieken: ze maken bijvoorbeeld koolstof, dezelfde chemische stof waarop de mens en een groot deel van het leven op aarde is gebaseerd. Vervolgens verspreiden ze door supernova-explosies zware elementen, zoals calcium in botten en ijzer in bloed, over de interstellaire ruimte. Deze verspreiding zorgt voor nieuwe generaties van sterren en planeten, maar wetenschappers geven toe dat ze nog veel moeten leren over de start van het proces.
Credit: NASA GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez illustrationIn de sterrenkunde betekent verder kijken het verleden observeren. Dit komt doordat licht en andere vormen van straling er langer over doen om ons te bereiken. Webb is gebouwd om een extreem vroege periode van de kosmos te bestuderen en detecteert onzichtbaar licht op infrarode golflengten. Kortom, veel stof en gas in de ruimte maken het zicht op extreem verre en zwakke lichtbronnen moeilijk, maar infraroodgolven kunnen wel door de wolken heen dringen.
"Het oorspronkelijke doel van deze missie was om de eerste sterren en sterrenstelsels te zien," zei Eric Smith, programmawetenschapper van Webb, in 2022, "niet het eerste licht van het heelal, maar om te zien hoe het heelal voor het eerst het licht aandoet."
