Древнее газовое облако несет следы первых звезд

Древнее газовое облако несет следы первых звездЗаглянем назад, когда во Вселенной прошло только 1,8 млрд лет после Большого Взрыва.

Астрономы заметили в далеком космосе газовое облако, хранящее до сих пор следы самых первых звезд. Образования тяжелых элементов в нем не происходило - те могли попасть в облако только при взрывах сверхновых звезд первой популяции. Это удивительно, так как за популяцией III звезд непосредственно до сих пор никто не наблюдал, и поэтому вряд ли о них что-то известно.

Вначале был водород

После Большого Взрыва большинства химических элементов еще не существовало. В этот ранний период Вселенной самопроизвольно возникали только водород и незначительное количество гелия. Все другие виды атомов появились только путем ядерного синтеза тяжелых металлов в первом, недолговечном звездном поколении, так называемой популяции III звезд.

Древнее газовое облако

"Эти первые звезды состояли из чистого первозданного газа и, возможно, формировались совершенно иначе, чем сегодняшние звезды".
Нил Крайтон (Neil Crighton) - Технологический Университет Суинберна

Но так как эти массивные звезды-гиганты примерно через 2 млн. лет выгорели и взорвались как сверхновые, астрономы не могли их непосредственно наблюдать. Так далеко наш взгляд не проникает.

Древнее газовое облако несет следы первых звезд

Доля тяжелых элементов в газовом облаке LLS1249 - чем больше синего и фиолетового, тем беднее металлом эта область
Фото: © Britton Smith, John Wise, Brian O'Shea, Michael Norman,Sadegh Khochfa

Однако теперь Крайтон и его коллеги, задействовав Very Large Telescope в Чили, обнаружили остаток этой первой звездной популяции: газовое облако почти без тяжелых элементов, появляющихся при взрывах первых звёзд. Газовое облако LLS1249, вероятно, существовало уже через 1,8 млрд лет после Большого Взрыва, а его свет дошел до нас только сейчас.

"Загрязненное" первыми звездами?

Световой спектр облака показывает, что оно содержит примерно одну 2500-ую тяжелых элементов нашего Солнца.

"Ранее известные далекие газовые облака показывали более высокое содержание этих элементов. Это первое облако, которое точно содержит крошечное количество тяжелых элементов, какое можно было ожидать при обогащении только от первых звезд".
Нил Крайтон

По оценкам астрономов, это могло быть газовое облако, первоначально состоящее только из древнего газа, богатого водородом. Когда взорвались первые звезды, с ним смешались углерод, кислород и другие более тяжелые продукты синтеза.

Древнее газовое облако несет следы первых звезд

Кольцевая ударная волна сверхновой наталкивается на газовые нити
Фото: © Smith, Wise, O'Shea, Norman, Khochfar

Коварное смещение

Однако исследователи отмечают, что только на основании присутствия элементов нельзя исключать вклад второго поколения звезд. Но есть признак, говорящий в пользу происхождения III популяции: более тяжелые элементы в облаке передвигаются с несколько иной скоростью, чем атомы водорода - и это смещение является одинаковым для всех.

"Этот сдвиг имеет во всех этих элементах одинаковый размер и направление и свидетельствует, что только одно единственное событие было виновником привнесения этих примесей в газообразный водород".
Нил Крайтон и его коллеги

Это мог быть ряд почти одновременных взрывов сверхновых популяции III звезд.

Источник: arxiv.org

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.