A NASA James Webb űrobszervatóriuma (JWST) több mint négy évvel ezelőtti útjára indítása óta elképesztően sok fényes galaxist fedezett fel a korai univerzumban. De egy tavaly jelentett apró vörös folt még ezek közt is rendkívülinek tűnik ki: felfedezői szerint ez egy olyan galaxis lehet, amely az Ősrobbanás után kevesebb mint 100 millió évvel ragyogott, jóval korábban, mint amit az elméleti szakemberek eddig lehetségesnek tartottak. Most egy másik csapat azt állítja, hogy a Capotauro névre keresztelt objektum valami még egzotikusabb lehet: egy ősi, első generációs csillag régóta keresett robbanása.
A csapat egy hétköznapibb lehetőségre is rámutat: eszerint egy szokatlanul hideg barna törpére bukkantak – egy Jupiter méretű, meghiúsult csillagra –, amely halványan ragyog az infravörös tartományban, miközben a Tejútban sodródik. Mindkét eshetőség nagyon érdekes lenne, mondja Andrea Ferrara, a Scuola Normale Superiore munkatársa, az Open Journal of Astrophysics folyóiratban megjelent vonatkozó tanulmány vezető szerzője.
Bár egy ilyen korai, az univerzum történetének kezdetén létezett galaxis forradalmi jelentőségű lenne, mivel a JWST általi észlelésének esélye gyakorlatilag nulla, mondja a szakértő, egy szupernóva a legegyértelműbb bizonyítékot szolgáltathatná az univerzum első csillagainak természetéről. De még ha „csak” egy barna törpéről van is szó, ez lenne az eddig észleltek közül a leghidegebb és a Földtől legtávolabb eső ilyen észlelt égitest. A jövőbeli megfigyelések eldönthetik, melyik magyarázat a helyes: a mozgás a barna törpe, a halványuló fényerő a szupernóva, az állandó fény pedig a távoli galaxis létét támasztaná alá.
Giovanni Gandolfi, a Római Csillagászati Obszervatórium munkatársa vezette azt a csapatot, amely először nyilvánította a Capotaurót távoli galaxisjelöltnek. A csillagot szülőföldje, Emilia-Romagna egyik hegyéről nevezte el. A JWST későbbi megfigyelései, amelyek célja a vöröseltolódás pontos meghatározása volt, nem hoztak egyértelmű eredményt. Egy 2025 szeptemberében közzétett tanulmányban a szakértők azt állították, hogy vagy egy rendkívül távoli galaxisról van szó, vagy egy csupán néhány száz fényévre lévő barna törpéről, amely egymilliárd év alatt szinte szobahőmérsékletre hűlt le.
Ferrara azonban valami furcsát vett észre a Capotauróval kapcsolatban. Az első JWST-felvétel és a több mint két évvel későbbi felvétel között a forrás fényessége 20%-kal nőtt – ez a viselkedés sem a galaxis, sem a barna törpe kapcsán nem volt várható. Ferrara és kollégái inkább azt feltételezik, hogy ez egy pár-instabilitási szupernóva, egy olyan típusú robbanás lehet, amelyről úgy gondolják, hogy csak nagyon nagy tömegű csillagoknál fordul elő. Ezek szinte teljes egészében ősi hidrogénből és héliumból állnak, a kozmikus történelem későbbi szakaszában felhalmozódó nehezebb elemek nélkül. Az ilyen csillagokban a mag belsejében lévő nagy energiájú gamma-sugarak spontán elektron-pozitron párokká alakulhatnak át, megfosztva a csillagot a külső rétegeit megtartó sugárnyomástól, és összeomlást váltva ki, ami óriási termonukleáris robbanáshoz vezet.
Érvelésük alátámasztására a kutatók a pár-instabilitási szupernóva fénygörbéjére vonatkozó elméleti előrejelzéseket vették alapul, és összehasonlították azokat a Capotauro két adatpontjával. Ezek jól egyeznek, de ahhoz, hogy igazán meggyőzőek legyenek, a csapatnak szüksége van egy harmadik adatpontra egy év múlva vagy később, amikor a fényességnek az előrejelzések szerint meredeken csökkennie kellene. „Ha valódinak bizonyul, az megváltoztatja a korai univerzumról alkotott nézeteinket” – mondja Ferrara. „De biztosak akarunk lenni benne.”
Egy pár-instabilitási szupernóva felfedezése a korai univerzumban nemcsak bizonyítaná, hogy ilyen robbanások előfordulhattak, hanem a csillagászoknak első pillantást is kínálna egy olyan galaxisra, ahol az első generációs óriáscsillagok közvetlenül az ősrobbanásból származó gázt égetnek. A legjobban illeszkedő fénygörbe egy olyan csillagra utal, amelynek tömege legalább 250-szerese a Napénak, és amely az ősrobbanás után kevesebb mint 300 millió évvel robbant fel, mondják a szakértők.
„Nagyszerű lenne, ha igaz lenne, és lehet, hogy így van” – mondja Stan Woosley, a Santa Cruz-i Egyetem elméleti fizikusa, aki kulcsszerepet játszott a pár-instabilitási szupernóvák modelljeinek kidolgozásában. Ha csak egy ilyen fényes példát is észlelnek, amely a tömegtartomány felső végén lévő csillagnak felel meg, az azt jelentené, hogy sokkal több ősi csillag létezhetett alacsonyabb tömeggel, teszi hozzá. És ha a szupernóva elhalványulása után a gazdagalaxis még látható, annak tulajdonságait vizsgálva megismerhetjük az ősi csillagok méretét és fényességét. De ilyen távolságból megkülönböztetni egy ilyen szupernóvát másfajta rendkívül fényes robbanásoktól nagyon nehéz lesz, figyelmeztet Woosley.
Más csillagászok inkább egy egyáltalán nem túl távoli barna törpe felé hajlanak magyarázatként. Áprilisban Maruša Bradač, a Ljubljanai Egyetem kutatója és kollégái arról számoltak be, hogy két másik, rendkívül távoli JWST-galaxisjelöltről derült ki, hogy valójában barna törpe, miután megfigyelték pozíciójuk eltolódását.
De a barna törpék önmagukban is érdekesek, mivel a bolygók és a csillagok közötti rést hidalják át, mondja Bradač. Mivel kicsik és halványak, a legtöbb barna törpét a Föld közvetlen szomszédságában észlelik. A JWST megfigyelései számos, nagyobb távolságban lévő barna törpére deríthetnek fényt, feltárva, hogy ezek a Tejútrendszer melyik részein keletkeznek és tartózkodnak, valamint – hőmérsékletük alapján – hogyan öregednek.
A két legutóbbi felfedezéshez hasonlóan a Capotauro is barna törpének bizonyulhat, de még nem dőlt el a kérdés, mondja Bradač. A csillagászoknak nem kell sokáig várniuk: a JWST a következő néhány hónapban újra megfigyelheti a Capotaurót. Pozíciója eltolódhat, fényessége csökkenhet – vagy változatlan maradhat. És bármelyik eredmény egyformán izgalmas lehet.
