Các ngôi sao đầu tiên (Population III) trông như thế nào?
Các ngôi sao đầu tiên hình thành từ khí hydro–heli nguyên chất không có kim loại để làm nguội, nên mô hình dự đoán chúng rất lớn (hàng chục đến hàng trăm khối lượng Mặt Trời) và ngắn ngày, gieo các nguyên tố nặng đầu tiên và có thể cả lỗ đen đầu tiên. Chưa ngôi nào được quan sát trực tiếp.
Vì sao khó
Sao Pop III sống ở z > 10–20, quá mờ và dịch đỏ ngay cả với JWST khi quan sát từng ngôi. Dấu vết của chúng phải trích xuất gián tiếp — từ phổ hóa học trong sao halo cổ, tín hiệu 21-cm, hay ánh sáng thống kê trong nền hồng ngoại vũ trụ.
Bằng chứng hiện tại
Các sao halo cực nghèo kim loại cho thấy mẫu phổ hóa khớp với làm giàu bởi siêu tân tinh Pop III lớn đơn lẻ; một số cho dấu hiệu giống pair-instability. JWST tìm thấy các cụm ứng viên chứa Pop III và độ nitrogen bất thường của GN-z11, nhưng xác nhận vẫn khó nắm bắt.
Hướng tiếp cận khả dĩ
Khảo cổ học sao qua các sao siêu nghèo kim loại, vũ trụ học 21-cm (HERA, SKA-low), quang phổ JWST các hệ cung thấu kính, và phát hiện sóng hấp dẫn từ hợp nhất lỗ đen tàn dư Pop III.
Chủ đề liên quan
Nguồn
- Webb Telescope Overview — NASA Science
- Relevant Documents for SKA Science Users — SKA Observatory
- Astronomy 2e — Evolution from the Main Sequence to Red Giants — OpenStax
- How Herschel unlocked the secrets of star formation — European Space Agency