Niektóre nowo odkryte gwiazdy w małej galaktyce zwanej Sekstanami A powstają bez niektórych typowych „składników”, co rodzi pytania o ewolucję wczesnego Wszechświata.
Astronomowie odpowiedzialni za nowe badania tych gwiazd porównali otoczenie gwiazd do kosmicznej kuchni. Zazwyczaj gwiazdy „gotowane” w tych kuchniach składają się z niezbędnych składników, takich jak krzem, węgiel i żelazo. Jednak w sekstansie A brakuje prawie wszystkich tych składników, co stwarza sytuację, w której w „kuchni”, w której tworzą się gwiazdy, nie ma czegoś tak istotnego, jak metaforyczny cukier czy mąka – stwierdzili naukowcy.
Boyer był częścią zespołu badającego te gwiazdy i środowisko między nimi Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Naukowcy opublikowali wyniki dwóch badań, o których podkreślono w tym tygodniu na konferencji prasowej zorganizowanej podczas dorocznego spotkania Amerykańskiego Stowarzyszenia Astronomicznego w Phoenix. Jedno z badań opublikowano we wrześniu 2025 r. w czasopiśmie recenzowane Astrophysical Journal Letters (ApJ), podczas gdy drugie badanie oczekuje na recenzję po opublikowaniu serwer preprintów arXiv w grudniu.
W badaniu ApJ zbadano widma, czyli sygnatury świetlne, pół tuzina obiektów gwiazdy w Sextans A, który znajduje się niedaleko naszego domu Droga Mleczna galaktyka. Sekstans A ma bardzo niską zawartość metalu, czyli metaliczność, w porównaniu do słoneczny — zaledwie 3% do 7%. To dlatego, że galaktyka nie jest wystarczająco masywny, aby utrzymać cięższe pierwiastki, takie jak żelazo i tlen, produkowane przez stare gwiazdy i supernowe (eksplozje masywnych, starych gwiazd, którym kończy się paliwo do spalenia).
Korzystając z instrumentu średniej podczerwieni JWST, naukowcy dokładniej przyjrzeli się gwiazdom o masie od jednej do ośmiu mas Słońca, które są w późnym wieku. Nazywa się je bezobjawowymi gwiazdami z gałęzi olbrzymiej (ASB). czerwony olbrzym fazę istnienia, zanim eksplodują i zapadają się białe karły.
Zwykle gwiazdy ASB wytwarzają pył krzemianowy w galaktykach bogatych w metale, powiedział Boyer, który kierował badaniem ApJ. „Jednak przy tak niskiej metaliczności [in the galaxy]spodziewamy się, że te gwiazdy będą prawie wolne od pyłu” – dodała. „Zamiast tego Webb ujawnił gwiazdę wytwarzającą ziarna pyłu wykonane prawie wyłącznie z żelaza. To coś, czego nigdy nie widzieliśmy w gwiazdach będących odpowiednikami gwiazd we wczesnym wszechświecie.”
Astronomowie nie spodziewaliby się, że gwiazdy pozbawione tych kluczowych „składników” będą w ogóle w stanie wytworzyć dużo pyłu. JWST ujawniło, że nie tylko gwiazdy wytwarzają pył, ale jedna z nich była w stanie to zrobić, korzystając z zupełnie innej „przepisu” chemicznego.
Drugie badanie w arXiv dotyczyło ośrodka międzygwiazdowego (środowiska między gwiazdami) w Sextans A w poszukiwaniu cząsteczek zawierających węgiel, zwanych wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA). Modele sugerują, że WWA najlepiej tworzyłyby się w galaktykach bogatych w metale, w przeciwieństwie do Sextans A. Jednak naukowcy wciąż odkryli „kieszenie” WWA w galaktyce karłowatej.
„Webb pokazuje, że WWA mogą tworzyć się i przetrwać nawet w galaktykach najbardziej pozbawionych metali, ale tylko na małych, chronionych wyspach gęstego gazu” – stwierdziła w tym samym oświadczeniu główna autorka badania Arxiv, Elizabeth Tarantino, badaczka ze stopniem doktora w Space Telescope Science Institute.
Autorzy badania sugerują, że WWA pojawiły się tam, gdzie gęstość gazu i osłona pyłu zapewniały wystarczającą ochronę. Oznaczałoby to, że WWA są zwykle trudne do znalezienia w galaktykach ubogich w metale, ponieważ galaktykom tym często brakuje takiej ochrony.
Astronomowie planują ponownie przyjrzeć się Sekstanowi A za pomocą JWST, aby wyszukać więcej WWA, korzystając z spektroskopii o wysokiej rozdzielczości. Planowane obserwacje mogą dostarczyć więcej informacji na temat składu chemicznego brył WWA. Jednak w międzyczasie, jak stwierdzili członkowie zespołu, oba badania pokazują potencjalne inne sposoby tworzenia pyłu niż supernowe oraz że kosmiczne środowiska o niskiej metaliczności zawierają więcej pyłu, niż przewidywały modele.
