NASA-in svemirski opservatorij James Webb (JWST) od lansiranja prije više od četiri godine otkrio je nevjerojatno mnogo sjajnih galaksija u ranom svemiru. No jedna mala crvena mrlja, prijavljena prošle godine, ističe se čak i među njima: prema njezinim otkrivačima, riječ je možda o galaksiji koja je zasjala manje od 100 milijuna godina nakon Velikog praska, mnogo ranije nego što su teoretičari dosad smatrali mogućim. Sada drugi tim tvrdi da bi objekt nazvan Capotauro mogao biti nešto još egzotičnije: davno traženi prasak drevne zvijezde prve generacije.
Tim upućuje i na običniju mogućnost: prema njoj, naišli su na neobično hladnog smeđeg patuljka – neuspjelu zvijezdu veličine Jupitera – koji slabo sjaji u infracrvenom području dok luta Mliječnom stazom. Oba bi ishoda bila vrlo zanimljiva, kaže Andrea Ferrara sa Scuole Normale Superiore, glavni autor odgovarajuće studije objavljene u časopisu Open Journal of Astrophysics (studija).
Iako bi tako rana galaksija, koja je postojala na početku povijesti svemira, bila revolucionarna jer je šansa da je JWST uoči praktički nula, kaže stručnjak, supernova bi mogla pružiti najjasniji dokaz o prirodi prvih zvijezda svemira. No čak i ako je „samo” riječ o smeđem patuljku, to bi bilo najhladnije i od Zemlje najudaljenije takvo nebesko tijelo dosad uočeno. Buduća promatranja mogla bi odlučiti koje je objašnjenje točno: gibanje bi govorilo u prilog smeđem patuljku, slabljenje sjaja supernovi, a stalna svjetlost postojanju udaljene galaksije.
Giovanni Gandolfi s Rimskog astronomskog opservatorija vodio je tim koji je Capotauro prvi proglasio kandidatom za udaljenu galaksiju. Zvijezdu je nazvao po jednoj planini u Emiliji-Romagni, svojem zavičaju. Kasnija promatranja JWST-a, čiji je cilj bio precizno određivanje crvenog pomaka, nisu dala jasan rezultat. U studiji objavljenoj u rujnu 2025. stručnjaci su tvrdili da je riječ ili o iznimno udaljenoj galaksiji ili o smeđem patuljku udaljenom tek nekoliko stotina svjetlosnih godina, koji se tijekom milijardu godina ohladio gotovo na sobnu temperaturu.
Ferrara je, međutim, uočio nešto neobično u vezi s Capotaurom. Između prve snimke JWST-a i snimke načinjene više od dvije godine kasnije sjaj izvora porastao je za 20% – takvo se ponašanje nije očekivalo ni od galaksije ni od smeđeg patuljka. Ferrara i kolege radije pretpostavljaju da je riječ o supernovi nestabilnosti parova, vrsti eksplozije za koju se smatra da se događa samo kod zvijezda vrlo velike mase. One se gotovo u potpunosti sastoje od iskonskog vodika i helija, bez težih elemenata koji su se nakupili u kasnijim razdobljima kozmičke povijesti. U takvim zvijezdama gama-zrake velike energije u unutrašnjosti jezgre mogu spontano prijeći u parove elektron-pozitron, oduzimajući zvijezdi tlak zračenja koji zadržava njezine vanjske slojeve, te izazivajući kolaps koji vodi golemoj termonuklearnoj eksploziji.
Kao potporu svojoj argumentaciji istraživači su uzeli teorijska predviđanja svjetlosne krivulje supernove nestabilnosti parova i usporedili ih s dvjema podatkovnim točkama Capotaura. One se dobro podudaraju, ali da bi bile uistinu uvjerljive, timu je potrebna treća podatkovna točka za godinu dana ili kasnije, kada bi sjaj prema predviđanjima trebao strmo padati. „Ako se pokaže stvarnom, promijenit će naše poglede na rani svemir”, kaže Ferrara. „Ali želimo biti sigurni.”
Otkriće supernove nestabilnosti parova u ranom svemiru ne bi samo dokazalo da su se takve eksplozije mogle događati, nego bi astronomima pružilo i prvi pogled na galaksiju u kojoj divovske zvijezde prve generacije izgaraju plin izravno iz Velikog praska. Svjetlosna krivulja koja se najbolje uklapa upućuje na zvijezdu mase najmanje 250 puta veće od Sunčeve, koja je eksplodirala manje od 300 milijuna godina nakon Velikog praska, kažu stručnjaci.
„Bilo bi sjajno kad bi bilo istina, a možda i jest”, kaže Stan Woosley, teorijski fizičar sa Sveučilišta u Santa Cruzu, koji je imao ključnu ulogu u razradi modela supernova nestabilnosti parova. Ako se uoči čak i samo jedan takav sjajan primjerak, koji odgovara zvijezdi na gornjem kraju raspona masa, to bi značilo da je moglo postojati mnogo više drevnih zvijezda manje mase, dodaje. A ako je nakon slabljenja supernove matična galaksija još vidljiva, proučavanjem njezinih svojstava mogli bismo saznati veličinu i sjaj drevnih zvijezda. No s takve udaljenosti razlikovati takvu supernovu od drugih vrsta iznimno sjajnih eksplozija bit će vrlo teško, upozorava Woosley.
Drugi astronomi kao objašnjenje radije naginju smeđem patuljku koji uopće nije previše udaljen. U travnju su Maruša Bradač, istraživačica sa Sveučilišta u Ljubljani, i kolege izvijestile da su se dva druga iznimno udaljena kandidata za galaksije koje je uočio JWST ipak pokazala smeđim patuljcima, nakon što je promatran pomak njihova položaja.
No smeđi patuljci zanimljivi su i sami po sebi, jer premošćuju jaz između planeta i zvijezda, kaže Bradač. Budući da su mali i slabi, većina smeđih patuljaka uočava se u neposrednom susjedstvu Zemlje. Promatranja JWST-a mogla bi osvijetliti mnoge smeđe patuljke na većim udaljenostima, otkrivajući u kojim se dijelovima Mliječne staze stvaraju i zadržavaju te – na temelju njihove temperature – kako stare.
Kao i kod dvaju posljednjih otkrića, i Capotauro bi se mogao pokazati smeđim patuljkom, ali pitanje još nije riješeno, kaže Bradač. Astronomi neće morati dugo čekati: JWST bi u idućih nekoliko mjeseci mogao ponovno promatrati Capotauro. Njegov se položaj može pomaknuti, sjaj smanjiti – ili ostati nepromijenjen. I bilo koji ishod može biti jednako uzbudljiv.
