Webb heeft een aanwijzing gevonden voor Populatie III sterren in het oersterrenstelsel GN-z11

Foto van GN-z11 gemaakt door Webb. Credit: NASA, ESA, CSA, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), M. Rieke (University of Arizona), D. Eisenstein (CfA), CC BY 4.0 INT or ESA Standard Licence

Een team van sterrenkundigen onder leiding van Roberto Maiolino (University of Cambridge) heeft met de Webb ruimtetelescoop in de buurt van GN-z11 een halo van helium gevonden. Dat is een aanwijzing dat er mogelijk Populatie III sterren voorkomen. GZ-z11 is een sterrenstelsel dat al 430 miljoen jaar na de oerknal bestond, meer dan 13 miljard jaar geleden (roodverschuiving z∼10,6). GN-z11 werd in 2016 ontdekt met de Hubble ruimtetelescoop en het was enkele jaren de recordhouder van verst verwijderd sterrenstelsel, tot het werd onttroond door enkele sterrenstelsels die nóg verder weg liggen en die ontdekt waren met Webb. In januari werd bekend dat Webb heeft ontdekt dat GN-z11 in z’n kern een superzwaar zwart gat heeft en dat het daarmee het oudste en verst verwijderde zwart gat is dat bekend is.  En nu dus een nieuwe ontdekking, die van een grote wolk helium in een halo rondom GN-z11, waargenomen met Webb’s NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) – zie de afbeelding hieronder.

Credit: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), CC BY 4.0 INT or ESA Standard Licence

Waterstof en helium zijn de lichtste elementen in het heelal en ze zijn tijdens de oerknal ontstaan. Elementen zwaarder dan helium worden metalen genoemd en die zijn door Webb niet waargenomen in de buurt van GN-z11. Het stelsel was 430 miljoen jaar na de oerknal een groot en zwaar sterrenstelsel en theoretische berekeningen zeggen dat in die omgeving wolken met de oerelementen waterstof en helium in elkaar kunnen storten en zo Populatie III sterren kunnen vormen, de allereerste sterren in het heelal, die in de eerste paar honderd miljoen jaar na de oerknal moeten zijn gevormd. Al jaren ondernemen sterrenkundigen pogingen om deze sterren te zien, maar tot nu toe is dat niet gelukt. Het nu waargenomen geíoniseerde helium zou een eerste aanwijzing daarvoor kunnen zijn.

Meer informatie over de populatie III sterren in GZ-z11 is te vinden in het vakartikel van Roberto Maiolino et al, JWST-JADES. Possible Population III signatures at z=10.6 in the halo of GN-z11, arXiv (2023).

Bron: Phys.org.

Gerelateerde Astroblogs:

Webb en Chandra hebben het verst verwijderde superzware zwarte gat ooit ontdekt Sterrenkundigen ontdekken het oudste zwart gat ooit waargenomen – hij staat in GN-z11