Sisa Kimia Bintang Supermasif Generasi Pertama Ditemui

Paparan artistik evolusi generasi pertama bintang supermasif kepada supernova yang tidak stabil. (Foto ihsan Balai Cerap Astronomi Kebangsaan Akademi Sains China, diterbitkan oleh Xinhua)

Penggunaan teleskop Guo Shoujing telah membawa para saintis kepada penemuan peninggalan sisa kimia generasi pertama bintang dengan jisim setinggi 260 kali ganda matahari dalam bintang halo. Penemuan ini mengesahkan teori bahawa jisim bintang generasi pertama boleh mencapai beratus kali ganda jisim matahari, sesuatu yang amat penting untuk penerokaan lebih lanjut misteri evolusi alam semesta.

Penyelidikan kali ini telah diselesaikan oleh pasukan antarabangsa yang diketuai oleh Zhao Gang, seorang penyelidik di Balai Cerap Astronomi Kebangsaan Akademi Sains China. Keputusan yang berkaitan diterbitkan dalam jurnal akademik antarabangsa "Nature" secara dalam talian pada 7 haribulan ini.

Teleskop Guo Shoujing. (Foto ihsan Balai Cerap Astronomi Kebangsaan Akademi Sains China, diterbitkan oleh Xinhua)

Selepas berlakunya letupan besar (big bang), generasi pertama bintang terbentuk. Bintang-bintang itu bukan sahaja menyuluh cahaya pertama ke alam semesta, malah juga mencipta unsur-unsur baharu, memulakan proses pengubahsuaian kimia dan sejarah evolusi alam semesta pada peringkat awal.

Disebabkan oleh sejarah yang panjang dan jangka hayat yang pendek bagi generasi pertama bintang, amat sukar untuk membuat penilaian secara langsung sekarang. Oleh itu, penyelidikan utama hanya boleh dijalankan ke atas bintang yang sangat kurang unsur logam. Beberapa bintang yang sifatnya seumpama mungkin terhasil di dalam awan gas yang terbentuk pada penghujung hayat generasi pertama bintang, dan bintang-bintang itu adalah 'fosil hidup' untuk kajian terhadap generasi pertama bintang. Xing Qianfan, pengarang pertama artikel dan penyelidik bersekutu di Balai Cerap Astronomi Kebangsaan Akademi Sains China mengulas tentang teori astronomi yang membuat spekulasi bahawa jisim generasi pertama bintang boleh mencapai ratusan kali jisim matahari. Namun begitu, generasi pertama bintang supermasif yang melebihi 100 kali ganda jisim matahari belum pernah diperhatikan dan dikaji untuk mengesahkannya sebelum ini.

Dalam kajian ini, hasil gabungan spektrum resolusi rendah teleskop Guo Shoujing dan data spektrum resolusi tinggi teleskop Subaru Jepun membolehkan pasukan mereka menemui bintang yang sangat kurang unsur logam (LAMOST J1010+2358) tetapi kaya dengan limpahan kimia yang sangat istimewa. Ciri-ciri keamatan tidak dapat dijelaskan oleh model teori supernova runtuhan teras, tetapi sangat konsisten dengan keputusan pengiraan teori bagi supernova kestabilan pasangan dengan jisim 260 kali ganda matahari.

Perbandingan bintang LAMOST J1010+2358 yang kaya dengan unsur kimia dan model supernova. (Foto ihsan Balai Cerap Astronomi Kebangsaan Akademi Sains China, diterbitkan oleh Xinhua)

Pengulas jurnal "Nature" menbuat ulasan bahawa penemuan ini memberikan bukti muktamad pertama untuk hubungan antara supernova yang tidak stabil dan kelimpahan kimia bintang dalam lingkaran cahaya. Pada masa hadapan, pemahaman tentang sejarah evolusi Bima Sakti dapat diperdalam melalui analisis sisa generasi pertama bintang.

"Kerja ini sangat penting untuk mengkaji fungsi jisim awal bintang generasi pertama, dan sekali gus memberi kesan yang mendalam terhadap kajian asal usul unsur, pembentukan bintang pada peringkat awal alam semesta dan evolusi kimia galaksi," ulas Zhao Gang.