Возможно, мы нашли останки одной из первых звезд во Вселенной
Группа исследователей из Токийского университета работала над анализом удаленных квазаров, наблюдаемых с помощью 8,1-метрового телескопа North Gemini Telescope на Гавайях. Он управляется частями обсерваторий «Нораб» и «Джемини». В ходе исследования ученые обнаружили необычное соотношение химических элементов. Они предполагают, что это произошло от фрагмента взрыва одной из звезд в ранней Вселенной. Масса этой звезды первого поколения должна быть примерно в 300 раз больше массы нашего Солнца.
Содержание статьи:
Это неподтвержденное открытие может пролить свет на все, что мы до сих пор не знаем о ранней Вселенной. Если таинственный материал, обнаруженный учеными, является химическими останками звезды, такой же древней, как и Вселенная, это станет большим прорывом после десятилетий исследований, спекуляций и отсутствия прямых доказательств.
Звезды первого поколения
Первые звезды, вероятно, образовались, когда возраст Вселенной составлял всего 100 миллионов лет. Это менее 1% от текущего возраста.III Популяции III, или известные как звездные популяции первого поколения, эти звезды были настолько велики, что к концу своей жизни в форме сверхновой они полностью разрывались на части и засоряли межзвездное пространство характерной смесью.
Используя инновационные методы для определения химических элементов в облаках, окружающих изучаемые квазары, ученые заметили очень необычный состав. Материал содержал в десять раз больше железа, чем магния, по сравнению с соотношением этих элементов в нашем Солнце.
Ученые считают наиболее вероятным объяснением этой особенности то, что материал был оставлен звездой первого поколения и взорвался как сверхновая из-за ядерной нестабильности. Эти необычайно мощные варианты взрывов сверхновых не наблюдались, но предполагается, что они происходят в конце жизни массивной звезды с массой, в 150-250 раз превышающей массу Солнца.
Читайте также: Самые первые звезды во Вселенной, обнаружены благодаря телескопу Джеймса Уэбба
12 июля все дыхание перехватило в предвкушении первого изображения, полученного с космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST); более двух месяцев спустя..
Сверхновая питает межзвездное пространство
Когда фотоны в центре звезды спонтанно превращаются в электроны и позитроны, происходит взрыв сверхновой с парными неустойчивостями (позитроны заряжаются положительным зарядом электронов в антиматерии). Это преобразование снижает радиационное давление звезды, и гравитация преодолевает его, вызывая коллапс и последующий взрыв. Эти события настолько разрушительны, что их также называют суперсуперфронтами.
В отличие от других сверхновых, эти события не оставляют после себя звездных остатков, таких как нейтронные звезды или черные дыры, а выбрасывают весь материал в окружающую среду. Есть только два способа найти доказательства этого. Либо путем наблюдения за самими сверхновыми, либо путем наблюдения за сверхновыми.
- Запечатлеть сверхновую в самый момент ее возникновения при нестабильности пары (очень маловероятное событие);
- Определить химическую подпись сверхновых в материале, выброшенном в межзвездное пространство.
Для своего исследования астрономы использовали данные, полученные с помощью «Гниры» в ближнем инфракрасном диапазоне. Хотя он передает информацию о химических исходных компонентах, электромагнитный спектр не позволяет легко вывести содержание каждого элемента. На самом деле, яркость спектральных линий зависит от многих факторов. В частности, она зависит от количества элементов в химическом составе изучаемого объекта.
Инновационный метод определения химического состава звезд
Поиск химических доказательств присутствия крупных массивных звезд ранних поколений III группы уже проводился в прошлом среди звезд Гаро Млечного Пути; в 2014 году была представлена по крайней мере одна предварительная идентификация. Однако сотрудники ТУ и их коллеги Джоосай и Хироаки Мамисим считают, что на основании очень низкого отношения магния к железу, показанному в этом квазаре, новые результаты выдают парную, нестационарную, четкую сигнатуру сверхновой.
Действительно, они решили эту проблему, разработав метод оценки обилия этого элемента с помощью интенсивности длин волн спектра квазара. Этот метод был использован для анализа спектра квазаров. Они и их коллеги обнаружили значительно более низкое соотношение магния и железа.
Химические сигнатуры первобытных звезд еще ближе к нам
Исследователи Ту считают, что им удастся обнаружить, что химическая сигнатура древних звезд, уничтоженных Суперторпом, еще ближе к нашей. Высокомассивные звезды III группы исчезли очень давно, но химические сигнатуры, оставшиеся в выброшенном материале, могут существовать гораздо дольше и сохраняться до сих пор. Это означает, что астрономы могут обнаружить сигнатуры сверхновых звезд, которые долгое время оставались в ловушке в объектах нашей локальной Вселенной.
Для более тщательной проверки этой интерпретации необходимо провести больше наблюдений, чтобы выяснить, проявляют ли другие объекты подобные характеристики. Но поскольку человек знает, что искать, он знает, по какому пути ему следует идти. В частности, где мы находим доказательства, которые могут раскрыть одну из величайших тайн ранней Вселенной?
