Ich habe gehört, dass James Webb die ersten Sterne sehen wird, die unser Universum hervorgebracht hat. Kann ich davon ausgehen, dass wir Galaxien sehen, die so jung sind, dass alle Sterne in ihnen Population III sind?
Laut Rydberg et al. (2013) " Detection of isolated Population III stars with the James Webb Space Telescope ", scheint die Antwort für Sterne der Population III ohne Linsen nein zu sein. Bei Linsensternen wäre die Erkennung schwierig, aber die erwartete Anzahl von Erkennungen ist sehr gering:
Um auch nur einen 60 M ⊙ Stern der Population III zu entdecken, wenn man JWST durch den Galaxienhaufen MACS J0717.5+3745 richtet, den Linsenhaufen mit dem größten bisher entdeckten Einstein-Radius, müsste die kosmische Sternentstehungsrate der Sterne der Population III ungefähr sein eine Größenordnung höher als von den optimistischsten aktuellen Modellen vorhergesagt.
Die Aussichten für den Nachweis von Galaxien der Population III könnten etwas besser sein. Dies wären wahrscheinlich kleine (Zwerg-)Galaxien in Regionen mit geringer Dichte, da größere Galaxien wahrscheinlich schnell durch Supernova-Ejekta verschmutzt wurden. Von Zackrisson et al. (2012) „ Detecting gravitationally lensed Population III galaxies with the Hubble Space Telescope and the James Webb Space Telescope “:
Wir stellen fest, dass die laufende HST- Durchmusterung Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble ( CLASH ), die auf insgesamt 25 Galaxienhaufen einschließlich J0717 abzielt, möglicherweise eine kleine Anzahl von Pop-III-Galaxien entdecken könnte, wenn etwa 1 Prozent der Baryonen in diesen Systemen vorhanden sind wurden in Pop-III-Stars umgewandelt. Unter Verwendung von JWST- Expositionen von J0717 kann diese Grenze auf etwa 0,1 Prozent der Baryonen verschoben werden. Es wird vorhergesagt, dass ultratiefe JWST- Beobachtungen von ungelinseten Feldern etwas schlechter abschneiden, aber in der Lage sein werden, Pop-III-Galaxien mit Helligkeiten zu untersuchen, die zwischen denen liegen, die in HST / CLASH und in JWST- Beobachtungen von J0717 nachweisbar sind.
(Die Bezeichnung J0717 ist eine abgekürzte Form von MACS J0717.5+3745, auf die in dem Artikel von Rydberg et al. verwiesen wird.)
Steve Linton