ซูเปอร์โนวาในจักรวาลยุคแรกเริ่มแตกต่างออกไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อดวงดาวที่ระเบิดนั้นเป็นสัตว์ประหลาดที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 20 เท่า
การใช้-) นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบหนึ่งในซุปเปอร์โนวาที่ฆ่าดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยมีมา การระเบิดครั้งนี้ซึ่งสั่นสะเทือนจักรวาลประมาณ 2 พันล้านปีหลังจากนั้นบ่งบอกถึงความตายของดาวสัตว์ประหลาดเช่นนี้
ซูเปอร์โนวานี้ตรวจพบว่าเป็นส่วนหนึ่งของโครงการสำรวจนอกกาแลคซีขั้นสูงของ JWST (JADES) สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์เพิ่มรายละเอียดเพิ่มเติมให้กับภาพจักรวาลของชีวิตและความตายของดาวฤกษ์ที่พวกเขากำลังสร้างอยู่ในปัจจุบัน
ซูเปอร์โนวาซึ่งถูกกำหนดให้เป็น AT 2023adsv ปะทุเมื่อประมาณ 11.4 พันล้านปีก่อนในกาแลคซีขนาดใหญ่ในยุคแรกเริ่ม น่าตกใจที่การระเบิดของดาวฤกษ์นี้อาจแตกต่างไปจากซุปเปอร์โนวาที่เพิ่งเกิดขึ้นในจักรวาลท้องถิ่นเมื่อไม่นานมานี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการระเบิดพลังงานสูงดูเหมือนจะรุนแรงเกินไป
“ดาวฤกษ์ดวงแรกแตกต่างไปจากดวงดาวในปัจจุบันอย่างมาก พวกมันมีมวลมาก ร้อน และมีการระเบิดขนาดมหึมาจริงๆ” David Coulter สมาชิกทีม JADES และนักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ (STScI) กล่าวในการประชุมครั้งที่ 245 ของชาวอเมริกัน สมาคมดาราศาสตร์ (AAS) ในเนชั่นแนลฮาร์เบอร์ รัฐแมริแลนด์ เมื่อวันจันทร์ (13 มกราคม) "เราไม่รู้ว่า JWST จะหา [ซุปเปอร์โนวา] ได้กี่ดวง แต่เราสามารถเริ่มผลักดันไปยังจุดเริ่มต้นของดาวดวงแรกๆ เหล่านี้ได้และหวังว่าจะเห็นการระเบิดของพวกมัน"
เรื่องราวชีวิตดารา ความตาย และการเกิดใหม่
จักรวาลยุคแรกค่อนข้างน่าเบื่อเมื่อเทียบกับจักรวาลยุคใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงเนื้อหาทางเคมี นั่นเป็นเพราะว่าส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน ซึ่งเป็นธาตุที่เบาที่สุดและเรียบง่ายที่สุด โดยมีฮีเลียมเป็นธาตุที่เบาที่สุดเป็นอันดับสอง มีองค์ประกอบที่หนักกว่าเพียงเล็กน้อยในเอกภพทารก ซึ่งนักดาราศาสตร์เรียกอย่างสับสนว่า "โลหะ"
ดาวรุ่นแรกหรือที่รู้จักกันในชื่อดาว Population III (ไม่ใช่ดาว Population I อย่างที่คุณคาดหวัง) เกิดจากแผ่นที่มีความหนาแน่นมากเกินไปในซุปจักรวาลที่มีส่วนผสมบางเบานี้ ดาวเหล่านี้เริ่มหลอมไฮโดรเจนและฮีเลียมให้เป็นธาตุที่หนักกว่า
เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมากที่สุด (ซึ่งมีมวลมากกว่า 8 เท่าของดวงอาทิตย์) หมดแหล่งเชื้อเพลิงสำหรับนิวเคลียร์ฟิวชัน แกนกลางของพวกมันก็พังทลายลง ทำให้เกิดหรือดาวนิวตรอน ในขณะที่ชั้นนอกที่อุดมด้วยโลหะถูกระเบิดออกไปด้วยการระเบิดของซูเปอร์โนวา
กระบวนการนี้ทำให้เกิดเมฆไฮโดรเจนและฮีเลียมในกาแลคซีแรกที่มีองค์ประกอบหนัก นั่นหมายความว่าเมื่อแผ่นเมฆหนาแน่นมากเกินไปพังทลายลงเพื่อสร้างดาวดวงใหม่ ดาวฤกษ์รุ่นที่สอง (ประชากร II) ก็อุดมด้วยโลหะมากกว่าดาวดวงแรก
ที่เกี่ยวข้อง:
สิ่งนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีกจนได้กำเนิดดาวฤกษ์ที่มีโลหะมากมายรุ่นที่สามมากยิ่งขึ้น นี่คือวัตถุดาวฤกษ์รุ่นที่สาม ซึ่งเป็นดาว Population I (อีกครั้ง ไม่ใช่ดาว Pop III อย่างที่คุณคาดหวัง ) ซึ่งดาวของเราเป็นของ
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าสิ่งนี้อาจดูเหมือนเป็นกรณีของประวัติศาสตร์จักรวาลซ้ำรอย แต่มีบางอย่างที่แตกต่างออกไปเกี่ยวกับซูเปอร์โนวารอบแรก
นักวิทยาศาสตร์คิดว่าธรรมชาติที่ขาดแคลนโลหะของดาวฤกษ์เหล่านี้อาจทำให้พวกมันมีอายุสั้นลง มันจะทำให้การระเบิดซูเปอร์โนวาที่เป็นจุดสิ้นสุดของชีวิตเหล่านี้รุนแรงกว่าการตายของดาวฤกษ์รุ่นหลังๆ
ซุปเปอร์โนวายุคแรกๆ เหล่านี้น่าจะสว่างมากจน JWST มองเห็นได้ แท้จริงแล้ว ความร่วมมือของ JADES ซึ่งศึกษาการกำเนิดและวิวัฒนาการของกาแลคซีแรกสุด ได้พบเห็นมาจนถึงตอนนี้80 ซูเปอร์โนวาโบราณ-
“การศึกษาการระเบิดของซุปเปอร์โนวาในระยะไกลเป็นวิธีเดียวที่จะสำรวจดาวฤกษ์แต่ละดวงที่อาศัยอยู่ในกาแลคซีในยุคแรกๆ เหล่านี้” Christa DeCoursey สมาชิกในทีมและนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอนกล่าวในแถลงการณ์ จำนวนการตรวจจับบวกกับระยะทางไกลถึงซุปเปอร์โนวาเหล่านี้เป็นผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้นที่สุดสองประการจากการสำรวจของเรา
ซูเปอร์โนวายุคแรกที่มีการบิดเบี้ยว
องค์ประกอบทางเคมีของ AT 2023adsv หมายความว่ามันโดดเด่นในฐานะซุปเปอร์โนวายุคแรกๆ เหล่านี้
ซูเปอร์โนวานี้อยู่ห่างไกลมากและย้อนกลับไปในอดีตตอนที่แสงมายังเราครั้งแรก เอกภพมีอายุไม่ถึง 2 พันล้านปี โคลเตอร์กล่าวต่อ “นั่นหมายความว่าแสงนี้เดินทางมาแล้ว 6 พันล้านปีก่อนดวงอาทิตย์จะก่อตัว
“ซุปเปอร์โนวานี้ก็เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ดูแตกต่างไปจากสภาพแวดล้อมที่ดาราบ้านเราอาศัยอยู่ในปัจจุบันอย่างมาก”
แม้ว่า AT 2023adsv จะมีลักษณะคล้ายกับสภาพแวดล้อมที่ขาดแคลนโลหะในจักรวาลยุคแรกๆ ซึ่งเป็นที่ที่ดาวฤกษ์ที่ระเบิดเพื่อปล่อยดาวฤกษ์ถือกำเนิดขึ้น แต่ก็มีการบิดเบี้ยวอยู่บ้าง
“ดูเหมือนว่าจะเป็นญาติใกล้ชิดกับซุปเปอร์โนวาในท้องถิ่นที่สังเกตได้ในสภาพแวดล้อมที่บริสุทธิ์เช่นเดียวกัน” โคลเตอร์กล่าวในแถลงการณ์ อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงหยุดอยู่แค่นั้น 2023adsv ดูเหมือนจะเคยเป็นดาวฤกษ์ที่มีมวลมากเป็นพิเศษ บางทีอาจมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 20 เท่า"
ดาวฤกษ์ที่มีขนาดมหึมาเช่นนี้หาได้ยากในจักรวาลท้องถิ่นและจักรวาลร่วมสมัย ปี 2023adsv ยังระเบิดด้วยพลังงานประมาณสองเท่าของซูเปอร์โนวาเฉลี่ยที่ถูกกระตุ้นโดยดาวมวลสูงใกล้เคียง
“พลังงานการระเบิดที่สูงในปี 2023adsv อาจบ่งชี้ว่าคุณสมบัติของการระเบิดซูเปอร์โนวาอาจแตกต่างกันไปในเอกภพยุคแรกๆ แต่เราจำเป็นต้องมีการสังเกตการณ์เพิ่มเติมเพื่อยืนยันแนวคิดนี้” ทาคาชิ โมริยะ สมาชิกในทีมและนักสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติของนักทฤษฎีชาวญี่ปุ่น กล่าว
JWST จะมีส่วนร่วมในการตามล่าหาการระเบิดของจักรวาลที่เก่าแก่ที่สุดและห่างไกลที่สุดในปี 2569 เมื่อมีกำหนดเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศหลักตัวถัดไปกล้องโทรทรรศน์อวกาศโรมัน แนนซี่ เกรซ
การประมาณการในปัจจุบันแนะนำว่าขอบเขตการมองเห็นที่กว้างของโรมันจะระบุตำแหน่งของซุปเปอร์โนวาในยุคแรกๆ หลายพันดวงเพื่อให้ตาอินฟราเรดที่ไวต่อแสงของ JWST เข้ามาสำรวจและสำรวจ
การวิจัยของทีมถูกนำเสนอในการประชุม AAS ครั้งที่ 245 เมื่อวันจันทร์ และมีกระดาษพิมพ์ล่วงหน้าอยู่ที่ไซต์เก็บข้อมูลอาร์เอ็กซ์
โพสต์ครั้งแรกเมื่อสเปซดอทคอม-
