Fra en pressemelding fra University of Cambridge:
Restene av de første stjernene har hjulpet astronomer med å komme nærmere det å låse opp kosmos 'mørke tidsalder'. Et team av forskere fra University of Cambridge og California Institute of Technology bruker lys som sendes ut fra massive sorte hull som kalles kvasarer for å "lyse opp" gasser frigitt av de tidlige stjernene, som eksploderte for milliarder av år siden. Som et resultat har de funnet det de omtaler som den manglende lenken i utviklingen av det kjemiske universet.
Det antas at de første stjernene har nøkkelen til et av mysteriene i det tidlige kosmos: hvordan det utviklet seg fra å være overveiende fylt med hydrogen og helium til et univers rikt på tyngre elementer, som oksygen, karbon og jern.
Selv om teleskoper kan oppdage lys som når jorda fra milliarder av lysår unna, slik at astronomer kan se tilbake i tid over nesten hele 13,7 milliarder årets historie, gjenstår en observasjonsgrense: den såkalte “mørke” aldre.” Denne perioden, som varte en halv milliard år etter Big Bang, ble avsluttet da de første stjernene ble født og er utilgjengelige for teleskoper fordi skyene med gass som fylte universet ikke var gjennomsiktige for synlig og infrarødt lys.
”Vi har effektivt kunnet kikke inn i de mørke tidene ved å bruke lyset som sendes ut fra en kvasar i en fjern galakse for milliarder av år siden. Lyset gir et bakteppe som en hvilken som helst gasssky på sin vei kan måles, sier professor Max Pettini ved Cambridges institutt for astronomi (IoA), som ledet forskningen sammen med doktorgradsstudenten Ryan Cooke.
Forskerne har brukt presisjonsmålinger ved hjelp av verdens største teleskoper på Hawaii og Chile, og har brukt Quasar Absorption Line Spectroscopy for å identifisere gassskyer kalt ‘dempet Lyman alpha systems’ (DLAs). Blant de tusenvis av DLA-er som er kjent, har teamet lyktes i å finne en sjelden sky frigitt fra en stjerne veldig tidlig i universets historie.
"Som bedømt av dens sammensetning, er gassen en rest av en stjerne som eksploderte for så mye som 13 milliarder år siden," forklarte Pettini. "Det gir den første analysen av interiøret i et av universets tidligste stjerner."
Resultatene gir eksperimentelle observasjoner av en tid som hittil har vært mulig å modellere bare med datamaskinsimuleringer, og vil hjelpe astronomer med å fylle hull i forståelsen av hvordan det kjemiske universet utviklet seg.
”Vi oppdaget ørsmå mengder elementer som er til stede i skyen i proporsjoner som er veldig forskjellige fra deres relative proporsjoner i normale stjerner i dag. Mest betydelig er forholdet mellom karbon og jern 35 ganger større enn målt i solen, sier Pettini. Sammensetningen gjør det mulig for oss å konkludere med at gassen ble frigitt av en stjerne som er 25 ganger mer massiv enn solen og opprinnelig bare består av hydrogen og helium. Dette er faktisk en fossil registrering som gir oss en manglende kobling tilbake til det tidlige universet. "
Studien ble publisert i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society av Ryan Cooke, Max Pettini og Regina Jorgenson ved IoA, sammen med Charles Steidel og Gwen Rudie ved California Institute of Technology i Pasadena.
