Астрономы нашли первое поколение звезд Вселенной

CR7, самая яркая галактика ранней Вселенной: взгляд художника
Credit: ESO/M. Kornmesser

    Используя Очень Большой Телескоп ESO (VLT), астрономы обнаружили удаленную галактику, значительно превосходящую по яркости все до сих пор открытые объекты ранней Вселенной. Были получены убедительные доказательства того, что в этой галактике находятся представители самого первого поколения звезд Вселенной.
    Эти массивные и яркие светила, существование которых до сих пор лишь предсказывалось теорией, были первыми во Вселенной «фабриками» тяжелых элементов, необходимых для формирования звезд, которые сейчас нас окружают, планет вокруг них и самой жизни в известной нам форме. Новооткрытая галактика CR7 втрое ярче самой яркой из известных на сегодня далеких галактик.

    Астрономы давно уже пришли к теоретическому выводу о существовании первого поколения звезд (так называемых звезд III типа населения), родившихся из первичной материи после Большого Взрыва. В недрах этих звезд образовались атомы всех химических элементов тяжелее кислорода — кислород, азот, углерод и железо, все те элементы, которые необходимы для жизни. Строительным материалом для первичных звезд могли быть только элементы, существовавшие прежде них: водород, гелий и малые количества лития.

    Теория показывает, что звезды населения III должны были быть огромными — в несколько сотен или даже в тысячу раз массивнее Солнца — очень горячими и яркими, а также короткоживущими, существующими всего пару миллионов лет и затем взрывающимися в виде сверхновых. Но до сих пор поиски наблюдательного доказательства их существования были безуспешны.

    Группа исследователей из Института астрофизики и космических исследований (Institute of Astrophysics and Space Sciences), Лиссабонского университета в Португалии, и Лейденской обсерватории (Нидерланды) под руководством Давида Собрала (David Sobral) при помощи Очень Большого Телескопа ESO (VLT) сумела заглянуть в очень раннюю эпоху существования Вселенной, называемую периодом реионизации, которая настала примерно через 800 миллионов лет после Большого Взрыва. Ученые не стали проводить узкое и глубокое исследование малого участка неба, а наоборот расширили область поисков и предприняли самый обширный из всех до сих пор выполнявшихся обзоров очень далеких галактик.

    В своем исследовании наряду с VLT группа использовала телескопы обсерватории Кека (W. M. Keck Observatory), телескоп «Субару» (Subaru Telescope), а также всю мощь Космического телескопа Хаббла (NASA/ESA Hubble Space Telescope). В результате было открыто — и эти открытия были подтверждены — множество неожиданно ярких и очень молодых галактик. Одна из них, с обозначением CR7 [3], оказалась исключительно редким объектом, намного ярче любой из галактик, до сих пор наблюдавшихся на этой стадии развития Вселенной [4]. Открытие CR7 и других ярких галактик ранней Вселенной уже означало успех исследования, но дальнейшие наблюдения принесли новую неожиданность.

    Приемники X-shooter и SINFONI, установленные на VLT, зарегистрировали в CR7 сильное излучение ионизованного гелия, но при этом, против ожидания, не было найдено никаких следов излучения более тяжелых элементов. Это означает, что получено первое веское доказательство существования скоплений звезд населения III, тех самых, которые ионизовали газ внутри этой ранней галактики.

     Внутри галактики CR7 были найдены и более голубые, и более красные скопления звезд. Это свидетельствует о волнообразном процессе формирования звезд населения III, что согласуется с предсказаниями теории. Скопления, которые исследователи наблюдали непосредственно, принадлежат к последней волне населения III. Это позволяет предположить, что такие звезды, возможно, найти легче, чем считалось до этого: они обитают среди обычных звезд, в ярчайших галактиках, а не только в самых ранних и маленьких, которые крайне трудно наблюдать и изучать из-за их слабости.

     Планируются новые наблюдения на телескопах VLT, ALMA, на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA, чтобы подтвердить, что действительно обнаружены звезды населения III, и чтобы найти другие такие объекты.

Источник: ESO

Понравилась статья? Нажми на кнопку и расскажи друзьям: