Abell 2744 galaktiline klaster on meile 3,5 miljardi valgusaasta kaugusel ja selle võimsus on üle 400 galaktika. Kõigi galaktikate kombineeritud raskusaste põhjustab klastri toimimist läätsena, mille kaudu teadlased loodavad näha esimeste tähtede moodustumist.
Umbes 200-400 miljonit aastat pärast Big Bangi ilmusid esimesed tähed. Nende kauguse tõttu jäävad nad maapinna vaatlejale kättesaamatuks, kuid asjad võivad muutuda 2020. aastal pärast NASA kosmose teleskoobi James Webb käivitamist.
Esimesed tähed on teadlaste jaoks olulised, sest nad on võimelised rääkima väärtuslikku teavet varase universumi omaduste kohta. Oleks võimalik mõista, kas binaarsed tähed olid tavalised või lihtsalt üksikud. Ja ka mitu rasket keemilist elementi loodi esimese põlvkonna poolt ja kuidas need moodustati.
Gravitatsiooni suurendusklaas
Esimene samm põhineb James Webb teleskoobi infrapuna tundlikkusel. Esimesed tähed olid suured, kuumad ja kiirgavad UV-kiirgused. Kuid nad on nii kaugel, et universaalne resolutsioon on nihutanud oma piigi UV-lt palju pikemaks IR lainepikkuseks.
Teiseks sammuks on kasutada vahepealse galaktika klastri kombineeritud raskusastet objektiivina, mis keskendub ja suurendab esimese põlvkonna tähede valgust. Tüüpiline gravitatsioonilääts võib suurendada valgust 10–20 korda, kuid sellest ei piisa. Webb puhul peaks tõus olema rohkem kui 10 000 korda. Sellise kasvu saavutamiseks vajavad klastrid transiiti - spetsiaalsed joondused, kus tähtvalgus suureneb märkimisväärselt mitme nädala jooksul, samal ajal kui galaktika klastri läbib Maa ja tähe vahel.
Õnnemäng
Kui tõenäoline on see joondamine? Astronoomid ütlevad, et võimalused on väga väikesed. Lisaks on iga leelisjas asümmeetriline, mis toob kaasa järsu tõusu, kui täht läheneb ühelt poolt, kuid palju ebamäärasem, kui teisest küljest. See tähendab, et sõltuvalt küljest on täht mitu tundi või kuud heledam. Pärast heleduse tippu kaob see uuesti.
Esimeste tähtede peamine atribuut on see, et need moodustati vesiniku ja heeliumi segust varases universumis ilma raskete keemiliste elementideta nagu süsinik, hapnik, raud ja kuld.
Teadlased näitavad tähte diagrammi temperatuuri ja heleduse järgi. Enamik neist on piki põhijärjestust. Päikese (allpool, paremal) eluiga on 6,4 miljardit aastat. Esimene põlvkond on punane ja kasvab mõne miljoni aasta jooksul supernova plahvatuseks
Suurte põrutuste järel moodustunud primaarsete mustade aukude ümber kogunemise ketas võib muutuda teiseks objektiks. Musta augud oleksid massiivsete tähtede lõplik evolutsiooniline tulemus. Kui tähed olid kahekomponentses süsteemis, siis saab sellest must auk, mida toidab gaas satelliidist ja moodustas lame plaadi. Aktiveerimisketas kuvab esimese tähe erineva spektri, sest see läbib söövitust, luues parema heleduse lühematel lainepikkustel ketta kuumas, sisimas osas.
Teadlased on juba valinud mitu potentsiaalset sihtmärki, sealhulgas El Gordo galaktika klastri. Meeskond loodab õnne ja pikka otsingut (kogu aeg, James Webb toimimist).
Väljaspool veebi
James Webb Space Telescope on tõeline tehniline ime, kuid see ei kesta igavesti. Näiteks Hubble on orbiidil olnud alates 1990. aastast ja astronaudide poolt teenindatud viis korda. Webb on planeeritud paikneda maapinnast 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel ning tööaeg arvutatakse esialgu 5-10 aastaks (see võib ulatuda kuni 15 aastani). Hooldust ei pakuta.
Seetõttu on plaanis luua uus teleskoop Las Campanase vaatluskeskuse (Tšiili) kõrgel ja kuival tippkohtumisel. See koht on infrapunaseire jaoks ideaalne. Aastal 2026 on GMT-l (Giant Magellan Telescope) valgust koguv pind 24,5 meetrit, mis on loodud 7 individuaalsest peeglist. Teatud perioodil töötavad need teleskoobid koos, nii et teadlased kavatsevad ära kasutada kõik võimalused leida esimesed tähed.
