Spuren der ersten Sterne im Universum möglicherweise gefunden


Eine riesige Wolke aus Staub und Gas kann die Fingerabdrücke der ersten Sterne im Universum tragen.

Die entfernte Cloud enthält nur eine winzige Menge des relativ schweren Elementen, die hergestellt werden, in den Herzen der Sterne, was darauf hindeutet, dass diese Spuren von einigen der ersten Sterne kommen können, die jemals existiert.

"Der Grund, warum wir kümmern uns um [die ersten Sterne] ist aufwendig im Zusammenhang mit der Luft, die wir gerade jetzt atmest" Studie Co-Autor John O'Meara, der St. Michael-College in Vermont, sagte letzte Woche auf einer Pressekonferenz in der 227. Sitzung der American Astronomical Society in Kissimmee, Florida. "Früh hatte im Universum, wir diese schweren Elemente [z. B. Sauerstoff] überhaupt keine." [Vom Urknall bis heute in 10 einfachen Schritten]

Spuren der Vergangenheit

Ersten Sterne im Universum entstanden in erster Linie aus Wasserstoff und Helium, die dominierende Elemente, die kurz nach dem Urknall existierte.

Fusion verwandelte das Material an diese Sterne Herzen in schwerere Elemente, die dann in den Weltraum gestrahlt wurden, als die Sterne gewaltsamen Supernova-Explosionen starb. Nachfolgende Generationen von Sternen integriert dieses Material in ihren Körpern, Gebäude noch schwerere Elementen in ihren Kernen.

"Es ist klar, dass die Geschichte des Universums sehr viel der Geschichte der Zunahme der relativen Mengen an schweren Elementen im Laufe der Zeit ist", sagte O'Meara, die mit Hauptautor der Studie gearbeitet, Neil Crighton sowie Michael Murphy, beide von denen an der Swinburne University of Technology in Australien ihren Sitz haben.

Die Studiengruppe verwendet der Europäischen Südsternwarte Very Large Telescope (VLT) in Chile, um einer alten Gaswolke zu studieren, da sich herausstellte nur 1,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall, die das Universum etwa 13,8 Milliarden Jahren entstanden.

Wie Licht von einem sehr hellen Hintergrund-Objekt bekannt als ein Quasar strömte durch die Wolke konnten die Astronomen zur Bestimmung der Zusammensetzung von seinen konstituierenden Gas. Sie fanden, dass die alten Cloud einen extrem kleinen Prozentsatz an schweren Elementen enthalten – Spuren, die durch die erste Generation von Sternen wurden verteilt werden können.

Frühere Umfragen ergaben sich Wolken aus Wasserstoff und Helium-Gas, aber sie waren makellos, unberührt von der schweren Elemente in Sternen gebaut. Dieser alten Gaswolke enthält die kleinste messbare Spuren von schweren Elementen, die jemals gefunden, sagte der Forscher.

"Es ist die niedrigste Menge an schweren Elementen, die je in einer Gaswolke so entschlossen", sagte O'Meara.

"Down in das Unkraut"

Das Problem mit dem Studium riesiger Gaswolken im frühen Universum ist nicht, dass sie selten sind; Es ist, dass sie sehr häufig. Das Licht eines einzigen Quasars kann mehrere Wolken durchdringen, während es in Richtung Erde strömt. Nach O' Meara kann dies "den Prozess des Unterscheidens schwere Elemente durcheinander" weil die Signale überlappen.

"Es war unsere Bereitschaft zu gehen in das Unkraut, zu versuchen, diese sehr seltene Systeme zu finden, wo könnte man diese Messung machen" die Beobachtungen möglich gemacht, sagte er.

Andere solche Heavy-Element-gefärbten Wolken möglicherweise auch vorhanden, aber Wissenschaftler müssen pore über eine Reihe von Beobachtungen, Achsen zu finden, wo die Signale präzise gemessen werden.

"Es ist um nicht zu sagen, dass sie nicht mehr dort in Hülle und Fülle sind", sagte O'Meara. "Das Problem ist nur Glück immer."

Wie Instrumente NASA $ 8,8 Milliarden James Webb Space Telescope (JWST) in naher Zukunft online geschaltet, kann die Jagd auf solche Gaswolken einfacher geworden. Nicht nur um Quasare, die relativ wenige sind, sollten Wissenschaftler Galaxien als ihr Hintergrund Lichtquelle verwenden können.

"Sobald Sie anfangen können, Verwendung von Galaxien als Hintergrund, Sie aus Hunderten von Tausenden von Objekten am Himmel viele Millionen gehen", sagte O'Meara.

Das Universum nach Anzeichen für diese Wolken heute Suche eingrenzen der Liste der möglichen Ziele JWST in Zukunft helfen werden, fügte er hinzu.

"Wir bauen James Webb teilweise um diese Dinge zu finden", sagte O'Meara. "Es wäre schön, zumindest einen Teaser-Trailer, was wir mit Webb finden könnte."

Nola Taylor folgen Redd auf @NolaTRedd Twitter oder Google +. Folgen Sie uns @Spacedotcom, Facebook oder Google +. Ursprünglich veröffentlicht auf Space.com.

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