|
Доказательства существования первых звезд
|
|
|
|
На протяжении десятилетий астрономы могли изучать самые первые звезды Вселенной только с помощью теоретических моделей. Теперь наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) выявили, возможно, самое убедительное на сегодняшний день свидетельство существования этих древних звезд "популяции III", обнаружив, что они сгруппированы вокруг небольшого объекта-компаньона, который образовался всего через 400 миллионов лет после Большого взрыва.
|
|
|
|
Об этом открытии сообщалось в двух сопутствующих исследованиях, опубликованных в виде препринтов на сервере arXiv: одно из них было проведено Роберто Майолино из Кембриджского университета, а другое - Элькой Руста из Флорентийского университета. Если это подтвердится, это может дать возможность непосредственно наблюдать за состоянием ранней Вселенной и помочь объяснить, как самые первые поколения звезд сформировали все, что появилось после.
|
|
Первое поколение
|
|
|
|
В отличие от современных звезд, звезды ТРЕТЬЕЙ популяции сформировались из облаков почти чистого водорода и гелия еще до того, как в недрах звезд появились более тяжелые элементы, такие как углерод, кислород и железо. Астрономы полагают, что эти звезды были чрезвычайно массивными и горячими, израсходовав все свое топливо всего за несколько миллионов лет: небольшая вспышка в космологических масштабах времени. Впоследствии они взорвались в виде колоссальных сверхновых, породив следующее поколение звезд с более тяжелыми элементами.
|
|
|
|
|
|
|
В 2024 году Майолино и его коллеги заметили необычный сигнал в гало GN-z11 — одной из самых ярких известных галактик ранней Вселенной. Используя NIRSpec-IFU, прибор для спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне на борту JWST, они обнаружили слабую линию излучения от небольшого объекта-компаньона под названием Hebe, расположенного всего в трех килопарсеках от галактики-хозяина.
|
|
|
|
Линия соответствовала сигнатуре дважды ионизированного гелия, что требует чрезвычайно интенсивного излучения. В сочетании с отсутствием в спектре обнаруживаемых металлов команда предположила, что наиболее вероятным источником являются звезды третьей популяции, несмотря на тот факт, что такие древние звезды никогда не наблюдались непосредственно.
|
|
Более пристальный взгляд
|
|
|
|
Используя возможности NIRSpec-IFU с более высоким разрешением, команда Майолино подтвердила, что этот гелиевый сигнал реален, и разделила его на две отдельные составляющие.
|
|
|
|
В своем отдельном исследовании команда Rusta независимо обнаружила линию выбросов водорода из того же места, что и в предыдущем, что послужило вторым ориентиром для идентификации. Ни в одном из исследований не было обнаружено никаких свидетельств присутствия более тяжелых элементов в выбросах.
|
|
|
|
Используя теоретическое моделирование, команда Руста затем смогла использовать наблюдаемое соотношение гелия и водорода в Hebe, чтобы определить, насколько массивными, вероятно, были эти первые звезды. Их анализ свидетельствует в пользу распределения массы с наибольшей интенсивностью, при этом масса большинства звезд составляет примерно от 10 до 100 масс Солнца, что согласуется с предсказаниями о том, что первые звезды были горячими и массивными, формируясь во Вселенной, еще не обогащенной более тяжелыми элементами.
|
|
|
|
Хотя потребуется еще много наблюдений, прежде чем астрономы смогут получить более глубокое представление о жизни этих древних звезд, эти независимые результаты являются одними из самых убедительных доказательств того, что они вообще существовали. Опираясь на них, астрономы, возможно, вскоре узнают больше о происхождении структур, которые формируют нашу Вселенную сегодня.
|
|
|
|
Источник
|
