This artist’s impression shows a distant gas cloud that contains different chemical elements, illustrated here with schematic representations of various atoms. Using ESO’s Very Large Telescope, astronomers have detected three distant gas clouds whose chemical composition matches what we expect from the explosions of the first stars that appeared in the Universe. These early stars can be studied indirectly by analysing the chemical elements they dispersed into the surrounding environment after they died in supernova explosions. The three distant gas clouds detected in this study are rich in carbon, oxygen, and magnesium, but poor in iron. This is exactly the signature expected from the explosions of the first stars.

Τα αποτυπώματα που άφησε η έκρηξη των πρώτων άστρων στο Σύμπαν εντόπισαν οι ερευνητές για πρώτη φορά.

Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) οι επιστήμονες εντόπισαν τρία μακρινά νέφη αερίων, που παρατηρήθηκαν όταν το Σύμπαν ήταν μόλις το 10-15% της σημερινής του ηλικίας και με χημικό αποτύπωμα που ταιριάζει με αυτό που περιμένουμε από τις πρώτες αστρικές εκρήξεις. Τα ευρήματα αυτά μας φέρνουν ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση της φύσης των πρώτων άστρων που σχηματίστηκαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα πρώτα αστέρια που σχηματίστηκαν στο Σύμπαν ήταν πολύ διαφορετικά από αυτά που βλέπουμε σήμερα. Όταν εμφανίστηκαν πριν από 13,5 δισεκατομμύρια χρόνια, περιείχαν μόνο υδρογόνο και ήλιο, τα απλούστερα χημικά στοιχεία στη φύση. Αυτά τα αστέρια που πιστεύεται ότι είχαν μάζα δεκάδες ή εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο, πέθαναν γρήγορα σε ισχυρές εκρήξεις, γνωστές ως σουπερνόβα, εμπλουτίζοντας για πρώτη φορά το αέριο που τα περιβάλλει με διαφορετικά χημικά στοιχεία, όπως άνθρακα, οξυγόνο και μαγνήσιο. Μεταγενέστερες γενιές άστρων γεννήθηκαν από αυτό το εμπλουτισμένο αέριο και με τη σειρά τους εκτόξευαν βαρύτερα στοιχεία, καθώς πέθαιναν. «Τα αρχέγονα αστέρια μπορούν να μελετηθούν έμμεσα με την ανίχνευση των χημικών στοιχείων που σκόρπισαν στο περιβάλλον τους μετά το θάνατό τους», εξηγεί η Στεφανία Σαλβαντόρι, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Φλωρεντίας και μία από τους συγγραφείς της μελέτης, που δημοσιεύεται στο περιοδικό «Astrophysical Journal».

Τα τρία μακρινά νέφη που εντοπίστηκαν είχαν πολύ λίγο σίδηρο, αλλά άφθονο άνθρακα, οξυγόνο και μαγνήσιο, δηλαδή το αποτύπωμα των εκρήξεων των πρώτων άστρων.

Με τα επόμενης γενιάς τηλεσκόπια και όργανα, όπως το επερχόμενο Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) του ESO και τον υψηλής ανάλυσης φασματογράφο του ANDES οι επιστήμονες θα μπορέσουν να μελετήσουν «πολλά από αυτά τα σπάνια νέφη αερίων με μεγαλύτερη λεπτομέρεια και θα μπορέσουμε τελικά να αποκαλύψουμε τη μυστηριώδη φύση των πρώτων άστρων», σημειώνει η Βαλεντίνα Ντ’ Οντόρικο, ερευνήτρια στο Εθνικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής στην Ιταλία και μία από τους συγγραφείς της μελέτης.

Μ.Κουζινοπούλου

Φωτο: Καλλιτεχνική αποτύπωση δείχνει ένα μακρινό νέφος αερίων που περιέχει διάφορα χημικά στοιχεία, τα οποία απεικονίζονται εδώ με σχηματικές αναπαραστάσεις διαφόρων ατόμων. Credit: ESO/L. Calçada, M.