Астрономы много лет искали первое поколение звёзд — первозданные реликвии ранней Вселенной. И теперь они, возможно, их обнаружили. Ари Висбал из Университета Толедо, штат Огайо, и его коллеги считают, что они увидели так называемые звёзды Популяции III (Pop III), проведя детальный анализ предыдущих наблюдений космической обсерватории «Джеймс Уэбб» (JWST) за далёкой галактикой под названием LAP1-B.
Звёзды Популяции III
Считается, что звёзды Популяции III состоят исключительно из гелия и водорода с примесью лития — элементов, оставшихся после Большого взрыва. Они образовались примерно через 200 миллионов лет после начала Вселенной. Эти звёзды крайне редки, поскольку давно вымерли, хотя учёные надеялись обнаружить слабый свет от этих далёких древних объектов.
Предыдущие кандидаты
Предыдущие кандидаты в звёзды Популяции III были исключены, поскольку не соответствовали трём основным предсказаниям об их формировании и свойствах:
* Они были сформированы в небольших скоплениях тёмной материи (называемых гало),
* Обладали чрезвычайно большой массой,
* Образовывались небольшими группами.
В своей статье, опубликованной в «The Astrophysical Journal Letters», команда считает, что их открытие соответствует всем трём требованиям.
Во-первых, звёздная система Pop III сформировалась в точности в той среде, которую предсказывали учёные, а именно — в скоплении тёмной материи массой примерно в 50 миллионов масс Солнца.
Ещё одна причина — массивность звёзд, варьирующаяся от 10 до 1000 масс нашего Солнца. Эти огромные звёзды сгруппировались вместе, но только в небольших группах общей массой в несколько тысяч солнечных масс, что подтверждает третье предсказание.
«LAP1-B — это первый кандидат в Pop III, который соответствует трём ключевым теоретическим предсказаниям для классических источников Pop III», — написали исследователи.
Дополнительные доказательства даёт газ, окружающий LAP1-B, который демонстрирует отчётливые спектральные характеристики и содержит лишь следы металлов. Это согласуется со сценарием, в котором система настолько молода, что некоторые из первых массивных звёзд недавно вымерли, взорвавшись как сверхновые и загрязнив газ этими ранними элементами.
Хотя это исследование, несомненно, интересно, оно ещё не является полным подтверждением обнаружения звёзд Pop III. Остаются некоторые неопределённости, например, сколько именно материала выбросили первые сверхновые и отражают ли современные компьютерные модели физику ранней Вселенной.
Но пока мы ждём этого подтверждения, новое исследование может стать дорожной картой для поиска других далёких объектов, например, путём объединения возможностей JWST с такими методами, как гравитационное линзирование. Этот подход, который позволил обнаружить LAP1-B, означает, что это открытие может быть только началом.
«LAP1-B может представлять собой лишь верхушку айсберга в плане изучения звёзд Pop III с помощью гравитационного линзирования от скоплений галактик», — добавила команда.