Ilmuwan akhirnya mungkin tahu mengapa bintang pertama di alam semesta tidak meninggalkan jejak
Bintang -bintang pertama di alam semesta mungkin jauh lebih kecil dari yang kita duga, petunjuk penelitian baru – mungkin menjelaskan mengapa sangat sulit untuk menemukan bukti yang pernah ada.
Menurut penelitian baru, generasi awal bintang memiliki sejarah yang sulit. Bintang-bintang ini datang dalam lingkungan yang kejam: di dalam awan gas besar yang mencambuk dengan turbulensi kecepatan supersonik pada kecepatan lima kali kecepatan suara (sebagaimana diukur di atmosfer Bumi).
Sebuah simulasi yang mendasari penelitian baru ini juga menunjukkan gas yang mengelompokkan menjadi benjolan dan benjolan yang muncul untuk menandakan starbirth yang akan datang. Awan pecah, menciptakan potongan -potongan dari mana kelompok bintang tampak siap untuk muncul. Satu awan gas akhirnya menetap di kondisi yang tepat untuk membentuk bintang delapan kali massa matahari kita-jauh lebih kecil dari raksasa massa 100-solar yang sebelumnya dibayangkan di alam semesta awal kita.
Temuan ini mengisyaratkan bahwa bintang supergiant pertama dalam sejarah mungkin terjadi di jaringan bintang – tidak dalam isolasi yang indah, seperti yang diperkirakan sebelumnya.
“Dengan adanya turbulensi supersonik, awan menjadi terfragmentasi menjadi beberapa rumpun yang lebih kecil, yang mengarah pada pembentukan beberapa bintang yang kurang masif,” peneliti utama Ke-Jung Chenseorang peneliti di Institut Academia Sinica Astronomi dan Astrofisika di Taiwan, mengatakan kepada LiveScience melalui email.
Sekilas tentang sejarah awal kita sangat penting dalam belajar tentang asal -usul galaksi kita, serta kita tata surya.
“Bintang -bintang pertama ini memainkan peran penting dalam membentuk galaksi paling awal, yang akhirnya berevolusi menjadi sistem seperti milik kita Bimasakti“Chen menulis. Dengan model baru ini di tangan, ia menambahkan, pengamatan baru dapat membawa penelitian lebih lanjut, mempelajari starbirth dan pembentukan galaksi menggunakan kedua model komputer dan NASAsangat kuat James Webb Space Telescope.
Mensimulasikan alam semesta
Para peneliti menghasilkan pemahaman baru tentang bintang -bintang awal menggunakan Kode Simulasi Gizmoyang digunakan untuk mempelajari fenomena astronomi mulai dari lubang hitam hingga medan magnet, dan sebuah proyek yang disebut ilustristng yang sebelumnya telah terbukti Replikasi Formasi Galaksi Secara Akurat. Tujuan mereka adalah mempelajari kondisi di kosmos kami beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, 13,8 miliar tahun yang lalu.
Mengingat skala semesta semata -mata, simulasi ini berfokus pada satu area: struktur yang padat, sekitar 10 juta kali massa matahari kita, yang disebut Minihalo materi gelap. (Materi gelap Membuat sebagian besar hal dari alam semesta kita, tetapi tidak berinteraksi dengan cahaya, dan tidak dapat dirasakan oleh teleskop. Namun, kita dapat menyimpulkan keberadaan materi gelap melalui efek gravitasi pada objek lain.)
Para peneliti memeriksa bagaimana partikel gas bergerak di daerah yang relatif kecil ruang di dalam halo, masing-masing wilayah berukuran kira-kira tiga tahun cahaya. Simulasi menunjukkan materi gelap Minihalo menarik gas melalui gravitasi semata-mata, dan dengan melakukan itu, menghasilkan turbulensi kecepatan supersonik dan penggumpalan awan gas. Karena itu, kekerasan adalah bagian dari menciptakan bintang -bintang awal.
Lingkungan traumatis ini menciptakan efek samping lain: ada lebih sedikit bintang awal yang besar daripada yang kita bayangkan sebelumnya. Penelitian sebelumnya telah menyarankan kami dapat memiliki bintang awal masing -masing lebih dari 100 massa matahari. Akhirnya, bintang -bintang lama ini akan meledak sebagai supernova, meninggalkan sisa -sisa yang dapat dilacak yang akan dimasukkan oleh bintang -bintang yang lebih baru saat mereka tumbuh.
Bintang -bintang yang lebih baru, bagaimanapun, tidak menunjukkan tanda tangan kimia dari para penatua raksasa di dalamnya – menunjukkan bahwa generasi pertama bintang besar mungkin sudah jarang.
Tim Chen belum selesai. Mereka sekarang menggunakan halo materi gelap untuk melihat bagaimana turbulensi supersonik bekerja lebih umum di alam semesta awal, terutama ketika bintang -bintang pertama terungkap di era lebih dari 13 miliar tahun yang lalu, yang disebut “The Cosmic Dawn.”
“Makalah ini adalah bagian dari upaya kolaboratif yang bertujuan untuk memahami fajar kosmik melalui menyelidiki pembentukan dan evolusi bintang -bintang pertama,” kata Chen.
Set simulasi berikutnya juga dapat mencakup medan magnet, tambahnya. Kita dapat melihat di galaksi hari ini bahwa turbulensi supersonik meningkatkan medan magnet dan memengaruhi pembentukan bintang; Mungkin saja magnetisme sama pentingnya untuk membintangi pembentukan di alam semesta awal.
Tim Chen menerbitkan hasil mereka 30 Juli di jurnal Surat Jurnal Astrofisika.
