Im więcej astronomowie dowiadują się o najwcześniejszych galaktykach Wszechświata, tym dziwniejsze się one wydają. Niektóre z ich właściwości można wyjaśnić różnicami między ich masywnymi gwiazdami a gwiazdami w galaktykach takich jak nasza Droga Mleczna. Nowe badanie prowadzone przez Uniwersytet Utah rzuca światło na astrofizykę gwiazdową zachodzącą we wczesnych galaktykach.
Hubble przyjrzał się 29 niezwykłym gwiazdom
Do badania o nazwie Treasury of Extremely Metal-Poor O Stars (TEMPOS) wykorzystano obserwacje w zakresie ultrafioletu zebrane przez instrumenty Teleskopu Hubble'a, aby zbadać masywne gwiazdy w pobliskich galaktykach. Stanowią one najlepsze dostępne analogi gwiazd z wczesnego wszechświata. Zbiór danych może pomóc w opracowaniu lepszych modeli masywnych gwiazd, by zrozumieć, jak kształtowały one galaktyki w początkach istnienia Wszechświata.
Masywne gwiazdy to te o masie ponad 10 razy większej od masy Słońca. Są rzadkimi, ale potężnymi motorami galaktycznych przemian. Zanim eksplodują jako supernowe, otwiera się w nowym oknie, wytwarzają intensywne promieniowanie i uwalniają materię poprzez wiatry gwiazdowe.
Astronomowie używają terminu metaliczność, aby opisać obfitość pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Najwcześniejsze galaktyki Wszechświata zawierały znacznie mniej ciężkich pierwiastków niż galaktyki takie jak dzisiejsza Droga Mleczna, więc TEMPOS skupił się na pobliskich galaktykach karłowatych, które charakteryzują się niską metalicznością. Zbadał łącznie 29 masywnych gwiazd. Niektóre z nich wymagają wielu godzin obserwacji za pomocą najpotężniejszych teleskopów, ponieważ są bardzo słabe.
Masywne gwiazdy zachowują się inaczej niż sądzono
Masywne gwiazdy tracą swoją masę przez wiatry gwiazdowe, których siła zależy od metaliczności. Obserwacje wykazały, że wraz ze spadkiem tej metaliczności, prędkość wiatru gwiezdnego również spada. Naukowcy odkryli jednak coś niespodziewanego - przy najniższych metalicznościach, poniżej 10 proc. metaliczności Słońca - prędkość wiatru spada znacznie gwałtowniej. Jeśli więc gwiazdy o skrajnie niskiej zawartości metali tracą mniej masy poprzez słabsze wiatry, mogą zachować więcej swojej pierwotnej masy, wpływając na ewolucję i kształtowanie swoich galaktyk.
Wcześniej zostały stworzone szczegółowe modele zaledwie trzech gwiazd z próbki TEMPOS, jednak okazało się to zbyt małą grupą.
- Zawsze tkwiliśmy w sytuacji, w której dysponowaliśmy danymi statystycznymi opartymi na niewielkiej liczbie przypadków, więc jest to nasza najlepsza próba zebrania wystarczająco dużej próby, by uzyskać bardziej przydatne wyniki - podsumowała Grace Telford, główna autorka badania.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Supplement Series, otwiera się w nowym oknie.
