Astronomowie odkryli powstawanie gwiazd w galaktyce karłowatej Sextans A, co jest sprzeczne z ogólnie przyjętym rozumieniem powstawania gwiazd. Gwiazdy te gotuje się bez niezbędnych pierwiastków, takich jak krzem, węgiel i żelazo – elementów budulcowych zwykle niezbędnych do narodzin gwiazd – co rodzi pytania o funkcjonowanie wczesnego Wszechświata i powstawanie pyłu kosmicznego.
Anomalia w sekstansie A
Sekstans A, mała galaktyka w pobliżu Drogi Mlecznej, ma wyjątkowo niską metaliczność, co oznacza, że zawiera tylko 3–7% cięższych pierwiastków obecnych w naszym Słońcu. Dzieje się tak dlatego, że jej stosunkowo mały rozmiar uniemożliwia jej trzymanie się cięższych materiałów, które powstają w umierających gwiazdach i rozprzestrzeniają się poprzez supernowe. Tradycyjnie uważano, że środowiska o niskiej metaliczności nie sprzyjają znacznej produkcji pyłu, co jest krytycznym etapem powstawania gwiazd.
Jednak obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) pokazują coś innego. Zamiast być pozbawione pyłu, jak oczekiwano, gwiazdy w Sextance A aktywnie tworzą ziarna pyłu składające się prawie wyłącznie z żelaza, co jest zjawiskiem nieobserwowanym wcześniej w podobnych środowiskach gwiazdowych.
„Każde odkrycie w Sekstancji A przypomina nam, że wczesny Wszechświat był bardziej zasobny w zasoby, niż sobie wyobrażaliśmy” – powiedziała Martha Boyer, główna autorka i astronom w Space Telescope Science Institute.
Nieoczekiwana chemia
Instrument pracujący w średniej podczerwieni JWST skupił się na gwiazdach z asymptotycznej gałęzi olbrzymiej (AGB) w sekstance A — gwiazdach zbliżających się do końca swojego życia. W galaktykach bogatych w metale gwiazdy te zazwyczaj wytwarzają pył krzemianowy. Jednak w Sextance A brak metali zmusza ich do skorzystania z zupełnie innej „przepisu”, zamiast tego wykuwania pyłu z żelaza.
Ponadto zespół odkrył także skupiska wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), cząsteczek opartych na węglu, które, jak się oczekuje, będą dobrze się rozwijać w galaktykach bogatych w metale. Modele przewidywały ich nieobecność w środowiskach o niskiej zawartości metali, takich jak Sextance A. Utrzymują się jednak w małych, gęstych skupiskach gazu, co wskazuje, że WWA mogą przetrwać nawet w najtrudniejszych warunkach kosmicznych, jeśli są chronione przed środowiskiem.
Implikacje dla badań wczesnego Wszechświata
Odkrycia te są znaczące, ponieważ podważają istniejące modele powstawania gwiazd i ewolucji chemicznej galaktyk. Wczesny Wszechświat był prawdopodobnie wypełniony środowiskami takimi jak Sekstans A – małe galaktyki ubogie w metale, w których gwiazdy powstawały w ekstremalnych warunkach. Jeśli gwiazdy mogłyby tworzyć pył i utrzymywać złożone cząsteczki bez dużej ilości metali, należałoby zrewidować naszą wiedzę na temat wczesnego powstawania gwiazd.
Wyniki sugerują, że pył kosmiczny może powstawać w wyniku nieznanych wcześniej mechanizmów, co potencjalnie podważa długo utrzymywane założenie, że supernowe były głównym źródłem tego ważnego materiału. Astronomowie będą w dalszym ciągu obserwować Sextance A za pomocą JWST, aby udoskonalić swoją wiedzę, ale obecne wyniki wskazują, że wczesne kuchnie Wszechświata były znacznie bardziej pomysłowe, niż wcześniej sądzono.
