28 november 2022

Mogelijk zijn sporen gevonden van de allereerste sterren in het heelal, Populatie III sterren

impressie van een populatie III ster in het vroege heelal. Credit: NOIRLab /NSF /AURA/J. da Silva/Spaceengine

Er wordt al jaren door sterrenkundigen naar gezocht, naar sporen van de hypothetische Populatie III sterren, de allereerste sterren in het heelal, die in de eerste paar honderd miljoen jaar na de oerknal moeten zijn gevormd. Tot nu toe waren alle speurtochten naar deze sterren zonder resultaat en dat is ook niet zo gek, want je moet er héél ver voor terugkijken in de tijd, dus heel ver IN het heelal. Maar mogelijk hebben sterrenkudigen nu toch voor het eerst sporen gevonden van de allereerste sterren! Met de 8,1-meter Gemini North telescoop op Hawaï heeft men ULAS J1342+0928 onderzocht, een zeer ver verwijderde quasar met een roodverschuiving van z=7,54, hetgeen betekent dat het licht van de quasar er 13,1 miljard jaar over deed om ons te bereiken en dat de quasar al 700 miljoen jaar na de oerknal bestond.

Impressie van een Populatie III ster die als supernova explodeert. Credit:
NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Met de Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) is het spectrum van ULAS J1342+0928 nader onderzocht en daar komt uit naar voren dat er in het gas van de quasar een vreemde verhouding van zware elementen zit: het gas bevat tien keer meer ijzer dan magnesium, vergeleken met de verhouding van deze twee in de zon. Yuzuru Yoshii en Hiroaki Sameshima (University of Tokyo) en hun collegae denken dat een zeer zware populatie III ster de dader was voor die vreemde verhouding van de elementen. Het moet een ster van naar schatting 300 zonsmassa zijn geweest, die na een kort maar heftig leven explodeerde als een zogeheten pair-instability supernova, zeg maar een supernova van de overtreffende klasse, hors category in de Tour de France. Dat zijn hypothetische supernova die ontstaan als in de kern van zo’n megazware ster fotonen transformeren tot paren van elektronen en positronen (de laatsten zijn de antideeltjes van elektronen) en daardoor de stralingsdruk in de ster wegvalt, waarna de zwaartekracht de overhand krijgt en de ster implodeert en daarna explodeert. Resultaat is dat er niets overblijft in de kern, zelfs geen neutronenster of zwart gat, alles van de ster wordt de ruimte ingeslingerd, inclusief afwijkende abundanties van zware elementen.

Wellicht dat quasars aanwijzingen kunnen geven voor het bestaan van populatie III sterren. Credit:
NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Meer informatie over de sporen van de populatie III ster vindt je in dit vakartikel: Yoshii, Y., Sameshima, H., Tsujimoto, T., Shigeyama, T., Beers, T. C., and Peterson, B. A. (2022) “Potential signature of Population III pair-instability supernova ejecta in the BLR gas of the most distant quasar at z = 7.54∗.” Published in the Astrophysical Journal. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac8163

Bron: NOIRLab.

Comments

  1. Dat zou heel bijzonder zijn, bij bevestiging. En ook: hangt eindelijk de JWST op z’n plek, wordt de eerste pop. III ster met een aardse telescoop gevonden!

  2. Ik liep laatst bij mij in de buurt door het bos.
    Op gegeven moment zag ik sporen in het zand van een wel “heel” grote hond.
    Mijn idee was toen dat dit wel eens een wolf zou kunnen zijn hoewel er verder geen berichten zijn dat ooit iemand deze werkelijk had waargenomen.
    Mij leek het best een spannend idee dat dit dier al zover is gevorderd zijn territorium in Nederland uit te breiden.
    toch zeker word het pas erkende als een boswachter of lokale boer hem of haar zien dit berichten en hopelijk via een filmpje.

    Nu zul je denken wat heeft dit verhaal met het onderwerp hierboven te doen?

    Wel; Ik lees alleen maar dat er in een quasar materie resten zijn gevonden die duiden op het sterven van een bijzonder zware Ster.
    Dit is feitelijk net het zelfde als mijn wel heel grote honden sporen.

    Toch verteld dit niet meteen dat die resten ook werkelijk van een heel grote Ster afkomstig zijn.
    Dit is net zoveel wishfool thinking zoals ik die wolf al in het bos zag.
    Er is namelijk niet te lezen dat die hier gezocht Ster ook werkelijk zelf is waargenomen.
    Dus…. het is nog even wachten tot iemand het licht van die aller eerste Sterren in ons Heelal gaat ontwaren.
    De vraag blijft of dit kan?

    Ik heb altijd verteld dat het normaliter niet goed mogelijk is dat er nog van die aller eerste Sterren ergens stralen.
    Want hun brandstof was zo puur dat ze heel fel straalde, hard fuseerde en….. daarom kort leefde.
    Verder is al deze straling ons observatie punt in het heelal allang gepasseerd en daarom zullen we deze nooit ontvangen.
    Wat we nu hebben ontdekt zijn materie resten van iets wat er op lijkt, dat ze “kunnen hebben bestaan”!
    Ook ik zou dit het liefste hebben, het maakt de hypothetische geschiedenis van ons heelal een beetje méér waar.
    Maar ja we mogen het tot heden nog met “De mogelijke resten” doen.
    Rationeel gezien weten we eigenlijk niets!

    Ik weet namelijk ook niet echt of het nu een wolf of een heel grote hond was waar ik het spoor van zag.

    • Wat is dit nu weer voor een witch fool kletsverhaal Jos, waar is Rood Kapje nu gebleven met haar rode reus en hun 7 bruine boskabouters? En waar hebben ze het verdwenen Lithium verstopt? Ben je nu alwéér vergeten broodkruimels te strooien en het spoor van de grote beer kwijt geraakt in het grote donkere bos of was het misschien een ander lid van de dierenriem? Het lijkt de fabeltjeskrant wel Jos…Alleen reageren s.v.p. als je rationeel gezien weer iets meer weet.

    • @ Jos

      Je weet toch dat vergelijkingen nogal eens mank lopen? Een persoonlijke en (in se) totaal onwetenschappelijke waarneming van iets in een puur alledaagse setting gebruiken om iets te zeggen over wat experts op wetenschappelijke gronden concluderen omtrent gebeurtenissen van heel ver en heel lang geleden, past precies in dat plaatje. Of jij een wolf van een hond kunt onderscheiden zegt dus helemaal niets over hoe rationeel het is om een vreemde verhouding van zware elementen in het gas van een verre quasar te interpreteren als de potentiële signatuur van Populatie III-sterren.

      Het is trouwens kletskoek dat het licht van de allereerste sterren “ons observatie punt (sic) in het heelal allang gepasseerd” is. Dat we ze (nog) niet zien of gezien hebben, heeft veel meer te maken met het feit dat ze zo ver weg staan en dus heel lichtzwak lijken*. Misschien dat JWST aka Webb hier voor een doorbraak kan zorgen. Hoe dan ook, nog elke dag bereikt ons voor het eerst het licht van verafgelegen gebieden van het universum, zo ver dat het licht vrijwel de hele levenstijd van het heelal heeft nodig gehad om tot bij ons te geraken. Er is dus ongetwijfeld nog heel veel eerstesterrenlicht naar ons op weg.

      *Tenzij er helemaal geen Populatie III-sterren zouden bestaan, natuurlijk, maar dan moet er wel meer of iets anders op de schop dan wat jij hier zit aan te vechten.

  3. De hypothetische Populatie III, hebben we (nog) niet gevonden. Maar mogelijkerwijs hebben we sporen gevonden van de resten van een eveneens hypothetische ‘Pair-Instability’ Supernova.

    … maar als een 300 zon’s-massa ster na een heftig en vurig leven over gaat in een volledige implosie, zonder kernrest… zonder Black Hole….
    … waar komen die mega Zwarte Gaten dan vandaan?
    (Bijvoorbeeld Sgr A* meet 4,2 miljoen zon’s-massa, als ik me niet vergis. Daar moeten nogal wat kleine zwarte gaten samensmelten. )

    Groet, Paul

  4. Een ‘Witch fool’ is een ‘dwaze heks’ ?
    Of is dat wishful (wensdenken) mijner zijds…

  5. Ik vond deze artikelen nog over deze populatie III generatie. https://www.sciencedirect.com/topics/physics-and-astronomy/population-iii-stars Avi Loeb (mijn grote vrind) heeft er ook e.e.a. over gepubliceerd (Galaxy CR7) voor zijn SETI verslaving. De vraag is of deze noodzakelijke ster populatie met JWST kan worden aangetoond. “We find that unlensed Population III stars are beyond the reach of JWST, and that even lensed Population III stars will be extremely difficult to detect” zie https://academic.oup.com/mnras/article/429/4/3658/1022658 We zullen zien.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: