Galaxiile din perioada primordială și stelele din ele arătau mult mai ciudat decât obiectele cerești pe care le întâlnim astăzi. Pentru a înțelege misterele trecutului cosmic, cercetătorii examinează stelele din galaxiile apropiate ca să reprezinte analogue ale stelelor din universul tânăr, posibile legături cu modul în care s-au format primele structuri ale cosmosului. Programul TEMPOS a monitorizat lumina ultravioletă a acestor stele cu instrumentul Cosmic Origins Spectrograph al telescopului spațial Hubble.

Rezultatele acestui sondaj permit elaborarea unor modele mai exacte despre primele stele masive, Population III, care s-au format în câteva sute de milioane de ani după Big Bang. Grace Telford, asistentă în fizică și astronomie la Universitatea din Utah, spune că setul de date TEMPOS sprijină o înțelegere mai profundă a relațiilor cosmice fundamentale și a modului în care aceste stele au modelat galaxiile din jur.

Aceste stele uriașe sunt fierbinți, luminoase și ard rapid, având o viață foarte scurtă; la sfârșitul lor se transformă în supernove, eliberând în gazul înconjurător cantități uriașe de energie și materie. Exploziile lor schimbă modul în care evoluează galaxia gazdă, încălzind și reglând gazul care, pe măsură ce se răcește, poate da naștere la noi stele. Astfel, au un rol-cheie în evoluția pe termen lung a galaxiilor.

De ce erau stelele timpurii masive atât de neobișnuite

Unul dintre scopurile fundamentale ale Hubble a fost să privească cât mai departe în timp, pentru a surprinde amprentele universului timpuriu.

În imaginile adânci ale câmpurilor sale, galaxiile timpurii apăreau ca entități mici, cu forme neobișnuite, greu de comparat cu cele din prezent.

Primele generații de stele erau foarte masive, iar universul timpuriu era dominat de hidrogen și heliu la formarea acestora. Aceste stele erau extrem de fierbinți și luminoase, ardeau rapid, iar majoritatea erau lipsite de metale sau aveau foarte puține metale. Explozia lor în supernove furniza energie și materie în gazul înconjurător, influențând apoi evoluția galaxiilor în ceea ce privește mediul favorabil formării de noi stele.

TEMPOS și galaxiile

Catalogul TEMPOS se concentrează pe galaxiile apropiate cu metalicitate scăzută, care în multe privințe seamănă cu galaxii timpurii, inclusiv cu cele din vecinătate, cum ar fi Calea Lactee.

Cercetările au analizat 29 de stele masive, sărace în metale, din mai multe galaxii cu metalicitate mult sub cea solară.

Datele din spectrul ultraviolet au arătat conținutul de metale al stelelor și caracteristicile vânturilor stelare. Datorită metalicității reduse, vânturile erau mai slabe, ceea ce înseamnă că pierderea în masă în timpul vieții lor este mai mică. Urmele de fier din spectrul ultraviolet sugerează că compoziția stelelor masive din galaxiile timpurii a putut fi variată, chiar și în prezența unui nivel scăzut de metale. Aceste observații sunt în concordanță cu observațiile JWST despre cosmosul timpuriu, iar datele TEMPOS contribuie la crearea unor modele mai exacte ale perioadei timpurii.

Informații suplimentare

Secretul acestor cercetări constă în interpretarea ciudățeniilor universului timpuriu în contextul stelelor timpurii și în înțelegerea modului în care au modelat evoluția galaxiilor.

Cercetările despre galaxii timpurii, inclusiv studiile TEMPOS axate pe stele de tip O, ajută la înțelegerea modului în care s-au format primele galaxii, indiferent de nivelul de metale.

Datele detaliate și rezultatele sunt disponibile în Arhiva Mikulski pentru Telescopii Spațiale, facilitând analizele viitoare și comparațiile cu JWST și cu alte observații.