最初の星々(第三種星)はどんな姿だったのか?
最初の星は金属を含まず冷却できない純粋な水素・ヘリウムガスから形成されたため、モデルは大質量(太陽の数十〜数百倍)で短命と予測する。最初の重元素とおそらく最初のブラックホールの種をまいたが、直接観測された例はない。
難しい理由
第三種星はz > 10–20の時代に存在し、個々の天体としてはJWSTでも淡すぎ赤方偏移しすぎている。その痕跡は古代ハロー星の化学組成、21cm信号、宇宙赤外背景の統計的光などから間接的に取り出す必要がある。
現在の証拠
超金属欠乏ハロー星は、単一の大質量第三種星超新星による富化と整合的な組成パターンを示し、一部は対不安定型様の特徴を持つ。JWSTは第三種星を宿す候補星団やGN-z11の異常な窒素量を見つけたが、確証はまだ得られていない。
考えられるアプローチ
超金属欠乏星の恒星考古学、21cm宇宙論(HERA、SKA-low)、レンズ弧系のJWST分光、第三種星残骸ブラックホール合体の重力波検出。
関連トピック
出典
- 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