Et av de største mysteriene James Webb-romteleskopet har avdekket, kan endelig ha fått en lovende forklaring.
Astronomer mener at de merkelige objektene kjent som «små røde prikker» kan være enorme stjerner – helt ulikt noe vi ser i dagens univers. Disse kjempestjernene kan også ha vært frøene som vokste til å bli de første supermassive sorte hullene.
Gåten som har forvirret forskerne
De små røde prikkene er bittesmå, lyse, rødlige objekter som eksisterte da universet var mindre enn én milliard år gammelt. Helt siden James Webb-romteleskopet først oppdaget dem, har astronomene diskutert hva de egentlig er.
Gjennombrudd: Ny fargemetode får plantefarger til å vare lenger – uten giftige metaller
Noen trodde det kunne være unge galakser. Andre mente det var raskt voksende sorte hull, kraftige stjerneeksplosjoner – eller til og med en helt ny type kosmisk objekt.
Problemet er at ingen av disse teoriene fullt ut passer med det teleskopet faktisk har observert.
Lyset fra de små røde prikkene inneholder nemlig uvanlige mønstre av hydrogen som ikke stemmer overens med dagens modeller av unge galakser eller aktive sorte hull. Samtidig produserer de fleste av disse objektene ikke de sterke røntgenstrålene eller radiobølgene som forskerne normalt forventer fra sorte hull som sluker omkringliggende materiale.
Dette har tvunget forskerne til å lete etter en annen forklaring.
Kjempestjerner – 100 000 ganger tyngre enn solen
Den nye studien, ledet av forskere ved Harvard College Observatory, peker på supermassive stjerner – utrolige objekter som kan ha vært rundt 100 000 ganger mer massive enn vår egen sol.
Tidligere forskning fra samme team viste allerede at stjerner av denne størrelsen naturlig kunne produsere de uvanlige hydrogensignaturene som sees i de små røde prikkene.
I sitt nyeste arbeid undersøkte forskerne et annet mysterium: hvorfor disse objektene fremstår så små og kompakte i James Webb-bildene.
Ved hjelp av datamodeller fulgte de disse kjempestjernenes liv – fra fødsel til død. Og de gjorde en overraskende oppdagelse:
I motsetning til vanlige stjerner, mister ikke supermassive stjerner jevnt og trutt materiale når de eldes. I stedet opplever de sjeldne, men voldsomme pulseringer – såkalte «strange-mode»-pulsasjoner – som plutselig slynger enorme gassskall ut i verdensrommet.
Et tett kokong av gass
Disse ekspanderende gasskallene danner en tett kokong rundt stjernen. Kokongen fanger og omformer stjernelyset, noe som får objektet til å fremstå kompakt – og skaper mange av de uvanlige egenskapene James Webb har observert.
Modellene avslørte også at gassen som slippes ut under disse utbruddene, er rik på hydrogen, helium og nitrogen. Interessant nok begynner astronomene nå å oppdage nitrogenrikt lys fra noen av de små røde prikkene – nok et bevis som støtter kjempestjerneteorien.
Fødselen av de første sorte hullene
Etter at disse kraftige utbruddene har stilnet, forventes den supermassive stjernen til slutt å kollapse under sin egen tyngdekraft. I stedet for å eksplodere som en vanlig supernova, vil den danne frøet til et supermassivt sort hull.
Dersom denne teorien er riktig, kan de mystiske små røde prikkene representere en kort, men avgjørende fase i kosmisk historie – da enorme stjerner ble til de første gigantiske sorte hullene.
Veien videre
Forskningsgruppen planlegger nå å lage mer detaljerte forutsigelser om hvordan disse stjernene bør se ut, slik at fremtidige observasjoner fra James Webb-romteleskopet kan teste om denne spennende forklaringen er riktig.
Kanskje har vi endelig begynt å forstå ett av universets største mysterier – og svaret ligger i noen helt ekstraordinære stjerner.
