Звезды самого первого поколения, называемые звездами населения III, как ожидается, в основном находятся слишком далеко, чтобы их можно было увидеть напрямую, но астрономы, возможно, обнаружили некоторые из них впервые.
Художественное представление звезд населения III, какими они могли бы быть через 100 миллионов лет после Большого взрыва. НОИРЛаб/НСФ/АУРА/Дж. да Силва/Космический двигатель/М. Замани
Возможно, мы наконец-то увидели первое поколение звёзд. Астрономы десятилетиями искали этих первобытных гигантов, называемых звёздами населения III. Теперь они нашли, возможно, самого многообещающего кандидата на сегодняшний день.
Ожидается, что звёзды населения III будут сильно отличаться от современных звёзд населения I. Они образовались из первозданного водорода и гелия, до того как более тяжёлые элементы были распространены по Вселенной сверхновыми и мощными звёздными ветрами. Также ожидается, что они будут крупнее и горячее современных звёзд.
Именно это обнаружили Эли Висбал из Университета Толедо в Огайо и его коллеги, проведя детальный анализ предыдущих наблюдений далёкой галактики LAP1-B, сделанных космическим телескопом имени Джеймса Уэбба (JWST). Её красное смещение (число, используемое астрономами для измерения расстояния) составляет 6,6, что означает, что мы видим LAP1-B такой, какой она была всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Это настолько далеко, что единственная причина, по которой мы вообще смогли её заметить, заключается в том, что её свет был усилен более близким скоплением галактик в процессе, называемом гравитационным линзированием.
«Во всей наблюдаемой Вселенной должно быть множество таких скоплений, но мы можем смотреть лишь под фонарный столб этого скопления, усиливающего свет», — говорит Висбал. Когда он и его команда рассчитали, сколько звёздных скоплений населения III мы можем найти при таком красном смещении, они обнаружили, что их должно быть около одного — что они и увидели. «Наша оценка обилия полностью совпала с [оценкой предыдущей исследовательской группы], которая нашла одно скопление там, где они и обнаружили», — говорит он.
Ещё одним аргументом в пользу LAP1-B является то, что, по всей видимости, в ней достаточно звёзд, чтобы составить лишь несколько тысяч масс Солнца. Другие кандидаты в галактики населения III, как правило, имеют гораздо более высокие звёздные массы, что противоречит результатам моделирования формирования звёздных скоплений населения III. «Это лучший из имеющихся у нас кандидатов», — говорит Висбал.
Ожидается, что большинство звёзд населения III жили и погибли примерно в период от 100 до 400 миллионов лет после Большого взрыва, после чего в космосе должно было быть достаточно тяжёлых элементов для образования звёзд, более похожих на те, что мы видим сегодня. «Этот объект соответствует многим критериям, но я настроен несколько скептически, поскольку для таких звёзд уже поздно существовать, и, возможно, существуют альтернативы, которые могли бы выполнить ту же задачу», — говорит Ральф Клессен из Гейдельбергского университета в Германии. «Было бы очень интересно увидеть звёздное скопление населения III, но статистически это, безусловно, будет исключением».
Однако Висбал говорит, что вполне возможно, что очаги первозданного водорода и гелия могли сохраниться дольше и позднее сформировать звезды населения III.
«LAP-B1 — чрезвычайно интересный кандидат, но он всё ещё далёк от чётких, однозначных признаков, которые мы ожидаем для точного определения звёзд населения III», — говорит Роберто Майолино из Кембриджского университета. «[Чтобы эти звёзды были звёздами населения III], должно быть исключительно удачное сочетание различных факторов, каждый из которых крайне редок сам по себе и ещё реже, когда они встречаются вместе». Потребуются более глубокие наблюдения и более детальное моделирование, чтобы точно выяснить, является ли LAP1-B первым случаем наблюдения этих странных звёзд.
Это важно, поскольку понимание звёзд населения III критически важно для выяснения того, как и когда образовались первые тяжёлые элементы. «Они могут рассказать нам, как химия Вселенной эволюционировала от водорода и гелия до всей этой крутой химии, жизни и всего того, что есть во Вселенной сегодня», — говорит Висбал. Звёзды населения III стали первыми строительными блоками того сложного мира, который нас окружает.
Письма в Астрофизический журнал DOI: 10.3847/2041-8213/ae122f
Источник: www.newscientist.com
