Para astrônomos, astrofísicos e cosmologistas, a capacidade de observar as primeiras estrelas que se formaram em nosso Universo sempre esteve fora de alcance. Por um lado, existem os limites de nossos telescópios e observatórios atuais, que só podem ser vistos até agora.

O objeto mais distante já observado foi MACS 1149-JD, uma galáxia localizada 13,2 bilhões de anos-luz da terreno que foi vista no Hubble eXtreme Deep Field Imagem (XDF).

Por outro lado, até muro de 1 bilhão de anos em seguida o Grande explosão, o Universo estava experimentando o que os cosmologistas chamam de “Idade das Trevas“quando o Universo estava pleno de nuvens de gás que obscureciam a luz visível e infravermelha.

Felizmente, uma equipe de pesquisadores da Georgia Tech núcleo de Astrofísica Relativística eles conduziram recentemente simulações mostrando uma vez que era a formação das primeiras estrelas.

Ele estudar A descrição de suas descobertas, publicada nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society, foi dirigida pelo Gen Chiaki e John Wise, um pesquisador de pós-doutorado e professor associado do CfRA (respectivamente).

Eles foram acompanhados por pesquisadores do Universidade Sapienza de Roma, el Observatório Astronômico de Roma, el Instituto vernáculo de Astrofísica (INAF), e o Instituto vernáculo de Física Nuclear (INFN).

Com base nos ciclos de vida e morte das estrelas, os astrofísicos teorizam que as primeiras estrelas do universo eram muito pobres em metais. em seguida se formar muro de 100 milhões de anos em seguida o Big Bang, essas estrelas se formaram a partir de uma sopa primordial de gás hidrogênio, hélio e vestígios de metais leves.

Esses gases entrariam em colapso para formar estrelas até 1.000 vezes mais massivas que o nosso sol.

Devido ao seu tamanho, essas estrelas tiveram vida curta e provavelmente só existiram por alguns milhões de anos. Naquela estação, os elementos novos e mais pesados ​​de suas fornalhas nucleares, que logo se dispersaram quando as estrelas entraram em colapso e explodiram em supernovas.

uma vez que resultado, a próxima geração de estrelas com elementos mais pesados ​​conteria carbono, o que levaria à designação de estrelas pobres com metal muito-educado (CEMP).

A constituição dessas estrelas, que podem ser visíveis aos astrônomos atuais, é o resultado da nucleossíntese (fusão) de elementos mais pesados ​​da primeira geração de estrelas.

Ao estudar o mecanismo por trás da formação dessas estrelas pobres em metais, os cientistas podem inferir o que estava acontecendo durante a “idade das trevas” cósmica, quando as primeiras estrelas se formaram. uma vez que Wise disse em um Texas Advanced Computer Center expedido de prelo (TACC):

“Não podemos ver as primeiras gerações de estrelas. Portanto, é importante olhar para esses fósseis vivos do universo primitivo, porque eles têm as impressões digitais das primeiras estrelas por meio dos produtos químicos que foram produzidos na supernova. das primeiras estrelas “.

“É aí que nossas simulações entram em jogo para ver o que acontece. Depois de executar a simulação, você pode presenciar a um curta-metragem para ver de onde vêm os metais e uma vez que as primeiras estrelas e suas supernovas os afetam. fósseis que vivem até hoje. “

Densidade, temperatura e exuberância de carbono (superior) e o ciclo de formação de estrelas Pop III (subalterno). (Chiaki, et al.)

Para fazer suas simulações, a equipe contou principalmente com o Georgia Tech PACE cumulus. Tempo suplementar foi alocado pela National Science Foundation (NSF) Ciência e Engenharia Extrema (XSEDE), el Estampida2 supercomputador da TACC e financiado pela NSF Fronteira sistema (o supercomputador acadêmico mais rápido do mundo) e o Cometa cluster no San Diego Supercomputer Center (SDSC).

Com a grande quantidade de processamento de dados e capacidade de armazenamento fornecida por esses clusters, a equipe foi capaz de modelar a supernova fraca das primeiras estrelas do Universo.

O que ele revelou foi que as estrelas pobres em metal que se formaram em seguida as primeiras estrelas do Universo aumentaram seu carbono ao misturar e reservar pedaços ejetados das primeiras supernovas.

Suas simulações também mostraram que as nuvens de gás produzidas pelas primeiras supernovas estavam semeando grandes quantidades de carbono, o que levou à formação de estrelas pobres em giga de baixa volume em metais que provavelmente ainda existem hoje (e que poderiam ser estudados em pesquisas futuras). Chiaki disse sobre essas estrelas:

“Descobrimos que essas estrelas têm um texto de ferro muito insignificante em verificação com o aumento das estrelas de carbono observadas com milésimos da exuberância solar de ferro. No entanto, podemos ver a fragmentação das nuvens de gás. Isso indica que o estrelas de baixa volume formam um regime de exuberância de insignificante texto de ferro. Essas estrelas ainda não foram observadas. Nosso estudo nos fornece uma visão teórica da formação das estrelas primitivas. “

galáxias submilimétricas 1Um novo estudo examinou 52 galáxias submilimétricas para nos ajudar a entender as primeiras idades do nosso Universo. (Universidade de Nottingham / Omar Almaini)

Esta pesquisa faz troço de um campo crescente espargido uma vez que “arqueologia galáctica”.

Assim uma vez que os arqueólogos contam com sobras fossilizados e artefatos para aprender mais sobre sociedades que desapareceram há séculos ou milênios, os astrônomos estão procurando estrelas antigas para estudar e aprender mais sobre aquelas que morreram há muito tempo.

De combinação com Chiaki, o próximo passo é ramificar além das características do carbono de estrelas antigas e incorporar outros elementos mais pesados ​​em simulações maiores. Ao fazer isso, os arqueólogos galácticos esperam aprender mais sobre as origens e distribuição da vida em nosso Universo. Chiaki disse:

“O objetivo deste estudo é saber a origem de elementos uma vez que carbono, oxigênio e cálcio. Esses elementos se concentram através dos ciclos repetitivos da material entre o meio interestelar e as estrelas. “Nossos corpos e nosso planeta são compostos de carbono e oxigênio, nitrogênio e cálcio. Nosso estudo é muito importante para nos ajudar a entender a origem desses elementos que nos fazem seres humanos.”

Este item foi publicado originalmente por Universo Hoje. Leia o item original.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!