На початку Всесвіт був не таким чистим, як вважалося: куди поділися перші зірки
Нове дослідження свідчить, що астрономам, можливо, доведеться переглянути уявлення про еволюцію космосу.
На самому початку існування Всесвіту, через 500 мільйонів років після Великого вибуху, вже сформувалися найперші зірки та галактики. Астрономи вважали, що простір навколо цих галактик мав бути чистим, тобто складатися лише з водню та гелію. Але виявилося, що перші галактики вже в той час викидали важкі хімічні елементи в навколишній простір, по суті "забруднюючи" чистий Всесвіт. Це відкриття, зроблене за допомогою космічного телескопа Вебб, може змусити вчених переглянути уявлення про еволюцію космосу. Дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy, пише Space.
З водню та гелію утворилися перші зірки, які називаються зірками населення III. У своїх ядрах вони синтезували важчі хімічні елементи, які астрономи називають металами. Коли ці зірки вибухали як наднові наприкінці свого життя, вони викидали метали в космос. У результаті наступні покоління зірок — зірки популяції II та популяції I — отримали хімічний склад, більш насичений важкими елементами. Однак нові дані вказують на те, що процес наповнення космосу металами відбувався раніше, ніж передбачалося.
Астрономи дійшли висновку, що вже через 500 мільйонів років після Великого вибуху газ, що оточував перші галактики, містив більше металів, таких як кисень, вуглець, кремній та інші важкі елементи, ніж передбачалося. Дані досліджень показують, що хімічний склад цього газу виявився набагато більш схожим на склад сучасних галактик, ніж передбачалося.
Це відкриття може пояснити, чому астрономи досі не виявили зірок III популяції. Ці зірки утворилися з первинного водню та невеликої кількості первинного гелію ще до того, як у Всесвіті з’явилися й поширилися важчі хімічні елементи.
Якщо галактики почали заповнювати навколишній простір металами вже через 500 мільйонів років після Великого вибуху, то це означає, що справді чистий газ і зірки населення III, що утворилися з нього, просто не проіснували достатньо довго, щоб їх можна було виявити.
Результати дослідження ґрунтуються на спостереженні за кількома галактиками у тому вигляді, в якому вони існували близько 13,3 мільярда років тому. Це був період, коли світло перших зірок нарешті почало заповнювати весь Всесвіт, адже світло збуджувало електрони в газоподібному водні, що їх оточував. Таким чином водень став прозорим і почав пропускати світло. Аналіз світла древніх галактик допоміг визначити хімічний склад газу, що їх оточував.
Інші новини науки
- Астрономи виявили нову галактику-супутницю Чумацького Шляху з унікальними характеристиками.
- Гравітаційна боротьба в надрах Землі змінює тривалість доби: вона триває не 24 години.