Gdzieś w bardzo odległym, dawnym Wszechświecie kryje się populacja gwiazd, które powstały jako pierwsze. Według naukowców ich masa była znacznie większa niż masa widocznych dzisiaj gwiazd. Najważniejszą różnicą jest jednak skład chemiczny: członkowie tej wciąż jeszcze niezaobserwowanej populacji III musieliby być zbudowani tylko z wodoru i helu. Astronomowie są pewni, że gwiazdy te istniały, gdyż jest to jednyny sposób wyjaśnienia zagadki powstania gwiazd. Nowa misje ESA mają zwiększyć szanse astronomów na zaobserwowanie tych najstarszych gwiazd.

Gdy powstawał Wszechświat, jedynymi dostępnymi pierwiastkami były wodór i hel. Inne, takie jak tlen, węgiel, żelazo powstały znacznie później w wyniku reakcji jądrowych zachodzących wewnątrz gwiazd i wraz ze śmiercią gwiazdy zostały wyrzucone w przestrzeń kosmiczną. Z tego powodu w nazewnictwie astronomów każdy pierwiastek cięższy niż hel to metal. Wszystkie widoczne dzisiaj gwiazdy zawierają metale. Młodsze, należące do populacji I, zawierają większość pierwiastków, starsze, z populacji II, tylko niektóre.

A jak powstały metale? Według teorii na początku istnienia Wszechświata powstała najstarsza kategoria gwiazd populacji III, które zawierały tylko wodór i hel. Przeżyły one zaledwie milion lat, a potem zakończyły żywot rozrzucając wytworzone cięższe pierwiastki po Wszechświecie. Pierwiastki te pozostawały “uśpione” aż zostały wchłonięte przez nową generacje gwiazd i pierwsze galaktyki.

Ta teoria głosi, że gwiazd III populacji dawno już nie ma w pobliskim nam Kosmosie. Jak więc można potwierdzić ich istnienie? Być może ich ślady widać jeszcze w najodleglejszym, najstarszym Wszechświecie. Poszukiwania tam będzie mógł prowadzić Teleskop Kosmiczny Nowej Generacji – James Webb Space Telescope – Teleskop Kosmiczny Nowej Generacji“>James Webb Space Telescope (JWST), wspólna misja ESA i NASA. Ten telekop z 6 metrowym zwierciadłem będzie szczególnie przystosowany do obserwacji odległego Wszechświata w promieniowaniu podczerwonym.

W rzeczywistości nie wiemy jak wyglądała pierwsza generacja gwiazd” – mówi Peter Jakobsen z ESA. – “Jedno z największych pytań dotyczny tego, czy gwiazdy formowały się w grupach, czy jako odizolowane obiekty. Gdyby powstawały gromadnie, znacznie łatwiej byłoby nam je zaobserwować“. Nawet jeśli JWST nie zaobserwuje bezpośrednio pierwszych gwiazd, powienien dostarczyć pewnych informacji o nich, które pozwolą sprawdzić dotychczasowe teorie. Najnowsze badania sugerują, że nawet jeśli gwiazd populacji III znajdują się bardzo daleko, JWST powinien przynajmniej zaobserwować jak kończą życie w eksplozji supernowej.

Animacja jest artystyczną wizją przedstawiającą Teleskop Kosmiczny Nowej Generacji według koncepcji firmy TRW, która zrealizuje projekt. Teleskop ten, będący następcą Telekopu Kosmicznego Hubble’a nazwany został James Webb Space Telescope. Termin wyniesienia na orbitę określono na 2010 rok.

Niektórzy naukowcy podejrzewają, że niektóre błyski gamma powstają w wyniku wybuchu pierwszych gwiazd. Być może obserwujemy więc gwiazdy III populacji już teraz. Nowe europejskie obserwatorium błysków gamma, Integral, może rzucić światło na naturę tych potężnych erupcji – a więc być może rówież na naturę pierwszych gwiazd. “Podejrzewam, że w ciągu najbliższych 10 lat odpowiemy przynajmniej na kilka z pytań o to, co się działo we wczesnym Wszechświecie“- mówi Jakobsen.

Artystyczna wizja satelity Integral. Ten europejski satelita będzie poszukiwał źródeł promieniowania gamma.

Rozpoczęcie pracy przez JWST planowane jest obecnie na 2010 rok. International Gamma Ray Astrophysics Laboratory (Integral), pierwszy telekop kosmiczny, który może równocześnie prowadzić pobserwacje w promieniowaniu gamma, rentgenowskim i widzialnym zosatał wyniesiony na orbitę Integral wystartował“>17 października 2002 przez rosyjską rakietę Proton. Celem misji są erupcje supernowych, regiony, w których mogą się znajdować czarne dziury, oraz błyski gamma. Gdy Integral zaobserwuje błysk gamma, w ciągu 30 sekund ma automatycznie powiadomić obserwatoria naziemne, które natychmiast będą mogły zacząć obserwację i analizę zjawiska.

Autor

Anna Marszałek