Телескоп «Хаббл» обнаружил намеки на раннее рождение первых звезд Вселенной

Орбитальный телескоп «Хаббл» получил фотографии нескольких древнейших галактик Вселенной, возникших через 500 млн лет после Большого Взрыва, и не нашел внутри них звезд, состоящих из чистого водорода и гелия. Это говорит о том, что подобные светила начали возникать и перестали формироваться еще раньше.

«Результаты наших наблюдений очень важны, они показывают, что первые галактики должны были родиться значительно раньше, чем мы предполагали в прошлом. Вдобавок, они говорят в пользу того, что небольшие и тусклые галактики, существовавшие в ранней Вселенной, были главным «виновником» того, что она стала прозрачной», – передает ТАСС слова Рачаны Бхатавдекар, астрофизика из Европейского космического агентства, чьи слова приводит пресс-служба «Хаббла».

Первые светила Вселенной, так называемые звезды третьей популяции, были совершенно не похожи на Солнце и другие современные светила. Это было связано с тем, что их недра не содержали в себе астрономических «металлов», элементов тяжелее водорода и гелия. Из-за их отсутствия размеры таких светил были практически ничем не ограничены, из-за чего их масса могла превышать солнечную в несколько сотен раз.

Такие звезды, в силу их размеров и химического состава, выгорали очень быстро, за десятки миллионов лет. Когда их запасы водорода иссякали, они взрывались, порождая так называемые парно-нестабильные сверхновые. Они представляют собой мощнейшие космические термоядерные взрывы, в организации которого была задействована вся материя гигантского светила.

Подобные вспышки засеивали галактики и окружающее их пространство «металлами», что позволило начать формироваться Солнцу и другим современным светилам, которые астрономы называют «звездами первой и второй популяции». Они продолжили дело своих «предков», формируя еще более тяжелые изотопы.

Астрономы, как отмечают Бхатавдекар и ее коллеги, давно пытаются открыть подобные звезды или хотя бы найти следы их существования, наблюдая за карликовыми галактиками в окрестностях Млечного Пути и изучая самые далекие и ранние скопления звезд в ранней Вселенной. Их открытие и изучение поможет космологам понять, как именно протекала химическая эволюция мироздания, однако пока такие звезды не удается найти.

Европейские астрофизики попытались обнаружить «звезды третьей популяции», наблюдая за несколькими древними галактиками, возникшими примерно через 500-1000 млн лет после Большого Взрыва, свет которых был усилен притяжением более близкого к нам скопления галактик MACSJ0416. Ученым удалось детально рассмотреть их благодаря новой методике, позволяющей «удалять» с подобных снимков близкие к нам объекты, не связанные с ранней Вселенной.

Анализируя структуру ультрафиолетовой части спектра свечения этих древних скоплений звезд, ученые надеялись найти намеки на присутствие уникальных линий в них, связанных с существованием первых светил Вселенной.

К их удивлению, ни одна из этих галактик не содержала в себе существенного числа «звезд третьей популяции». Они фактически полностью состояли из крупных, но вполне заурядных светил главной последовательности, ничем не отличающихся от звезд аналогичных размеров в Млечном Пути и других современных галактиках.

Это открытие, по мнению Бхатавдекар и ее коллег, говорит о том, что звезды начали формироваться во Вселенной не 300-400 млн лет после Большого Взрыва, как раньше предполагали космологи, а значительно раньше. Астрономы предполагают, что они обитали в небольших и тусклых галактиках, которые остаются невидимыми для «Хаббла» и прочих обсерваторий из-за размеров и большого расстояния до них.

Новые наземные и космические телескопы, как надеются ученые, помогут увидеть эти объекты и изучить их свойства в ближайшие годы, когда будет запущен орбитальный телескоп «Джеймс Уэбб» и открыты наземные обсерватории нового поколения, такие как TMT и E-ELT.