Астрономы из Лейденского университета впервые обнаружили редкие изотопы углерода и кислорода в соседних звёздах. Это открывает новые возможности для понимания химической эволюции космоса. Результаты [опубликованы](https://www.nature.com/articles/s41550-025-02641-4) сегодня в журнале Nature Astronomy.
Основные вопросы о происхождении углерода и кислорода во Вселенной волновали астрономов на протяжении десятилетий. Эти элементы не только важны для человеческого тела, но и являются одними из самых распространённых во Вселенной. Однако в ранней Вселенной, вскоре после Большого взрыва, этих атомов ещё не существовало.
Почти всё, что мы видим вокруг, состоит из атомов, которые образовались в горячих центрах звёзд. Из самых простых атомов — водорода и гелия — массивные звёзды производят более тяжёлые элементы, такие как углерод, азот и кислород.
«Ядерный синтез в звёздах — это сложный процесс и только начало химической эволюции», — говорит Дарио Гонсалес Пикос (Лейденский университет), возглавлявший исследование. Когда звезда достигает конца своей жизни, новообразованный материал рассеивается в космосе либо путём мягкого сброса внешних слоёв, либо в результате мощного взрыва сверхновой.
Этот космический рециклинг обогащает газ в нашем Млечном Пути, предоставляя сырьё для формирования новых звёзд и планет, подобных Земле. Поэтому свет каждой звезды несёт в себе химический отпечаток этой истории.
Команда Гонсалеса Пикоса, Игнаса Снеллена и Сэма де Регта нашла новый способ чтения этих химических отпечатков, изучая изотопы — различные разновидности элемента. Число протонов определяет химические свойства элемента (например, шесть для углерода), а число нейтронов может варьироваться. На Земле 99% атомов углерода имеют шесть нейтронов, но небольшая часть имеет семь. Команда успешно измерила эти соотношения изотопов для углерода и кислорода в 32 соседних звёздах с беспрецедентной точностью.
«Мы видим, что звёзды, которые менее химически обогащены, чем Солнце, имеют меньше этих минорных изотопов», — говорит соавтор де Регт (Лейденский университет). «Это открытие подтверждает предсказания некоторых моделей галактической химической эволюции и теперь предоставляет новый инструмент для перемотки химической шкалы времени космоса».
Примечательно, что все используемые данные получены из архивов телескопа на острове Гавайи — Канадско-Французского Гавайского телескопа (CHFT). «Наблюдения изначально проводились по совершенно другой причине, чем та, которую мы используем сейчас», — говорит соавтор Снеллен (Лейденский университет). «Идея использовать спектры высокого разрешения, которые изначально предназначались для обнаружения планет, для этого исследования изотопов — с впечатляющими результатами — полностью принадлежит Дарио».
Гонсалес Пикос заключает: «Эта космическая детективная история в конечном итоге рассказывает о нашем происхождении, помогая нам понять наше место в длинной цепочке астрофизических событий и почему наш мир выглядит именно так».
Предоставлено [Netherlands Research School for Astronomy](https://phys.org/partners/netherlands-research-school-for-astronomy/).