ТЕЛЕСКОП NASA РАСКРЫЛ ТАЙНУ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РАННЕЙ ВСЕЛЕННОЙ
Астрономы изучили три древние галактики, свет от которых шел до Земли более 13 млрд лет. Результаты исследования объяснили, почему звезды третьего поколения до сих пор не обнаружены.
Галактики обогащали окружающее пространство тяжелыми элементами уже через 500 млн лет после Большого взрыва. Когда Вселенная еще находилась в зачаточном состоянии — всего через 500 млн лет после Большого взрыва, или примерно 3% от ее нынешнего возраста, — некоторые из самых ранних звезд и галактик уже сформировались. Астрономы предполагали, что большая часть газа, окружающего молодые галактики, должна была оставаться нетронутой, состоящей в основном из водорода и гелия — первобытных компонентов, доступных в новорожденном космосе.
Согласно исследованию, опубликованному астрономами из Университета Аризоны в журнале Nature Astronomy, это представление, вероятно, неверно. На самом деле, галактики начали насыщать космос тяжелыми элементами, такими как кислород и углерод, гораздо раньше, чем предполагалось.
В ранней Вселенной существовали только два простейших элемента: водород и гелий. Гравитация стягивала облака этого газа в звезды, где под огромным давлением и температурой рождались более сложные элементы. Когда звезды погибали, они рассеивали их по космосу, и они становились строительным материалом для новых звезд, планет и в конечном итоге жизни. Углерод в наших телах и кислород, которым мы дышим, созданы именно так. Но до сих пор было неясно, когда именно тяжелые элементы начали покидать самые первые галактики.
Исследователи изучили три древние галактики, свет от которых шел до Земли более 13 млрд лет лет. Наблюдения стали возможны благодаря космическому телескопу «Джеймс Уэбб»: почти 30 часов съемки позволили уловить слабые следы тяжелых элементов в свете этих галактик. Оказалось, что газ с углеродом, кислородом и кремнием двигался наружу — так галактики обогащали пространство вокруг себя. Их химический состав напоминал состав гораздо более поздних, эволюционировавших галактик.
Обмен веществом между галактиками называется барионным циклом. Галактики — не изолированные миры, а части единой космической экосистемы, где одно поколение звезд передает материал следующему.
Открытие объясняет, почему астрономам никак не удается найти звезды третьего поколения — самые первые звезды из чистого водорода и гелия. Если галактики начали насыщать окружающий газ тяжелыми элементами уже через 500 млн лет после Большого взрыва, то звезды из абсолютно чистого газа, возможно, просто не успели просуществовать достаточно долго, чтобы мы могли их увидеть.