James Webb нашел следы первых гигантских звезд

Международная команда исследователей сообщила о возможном первом наблюдении звезд т. н. населения III. В этом им помог космический телескоп James Webb (JWST).

Звезда населения III в представлении художника. Источник: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

Ученые делят все звезды на несколько групп (населений) в зависимости от их химического состава. Наше Солнце характеризуется заметным содержанием в спектре элементов тяжелее гелия (в астрономии они называются «металлами») и относится к населению I. Звезды, в которых содержание тяжелых элементов на несколько порядков ниже, относятся к населению II. Это старые светила, сформировавшиеся вскоре после Большого взрыва, чей возраст превышает 10 млрд лет.

Во Вселенной также должны были существовать звезды населения III — самые ранние светила, состоявшие исключительно из водорода и гелия с незначительным количеством лития. Они сформировались примерно через 200 млн лет после Большого взрыва и имели очень большую массу. Их гибель обогатил Вселенную тяжелыми элементами, сделав возможным формирование каменных планет, на которых могла бы возникнуть жизнь.

Космос для каждого

Магазин от Universe Space Tech

Марс №1 2024 (190)

К товару

В течение многих лет астрономы занимались поиском звезд населения III. В статье, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters, команда исследователей утверждает, что благодаря телескопу JWST им удалось найти эти древние реликты Большого взрыва. Они расположены в галактике LAP1-B, находящейся на краю наблюдаемой Вселенной. Испущенному ей свету потребовалось 12,9 млрд лет, чтобы добраться до Земли.

По слова ученых, характеристики звезд LAP1-B соответствует критериям населения III. Во-первых, галактика сформировалась в скоплении темной материи, масса которого примерно в 50 млн раз превышает массу Солнца. Во-вторых, звезды имеют огромную массу, от 10 до 1000 раз превышающую массу нашего Солнца. В третьих, они сгруппированы в небольшие группы, общая масса которых составляет несколько тысяч масс Солнца. Таким образом, они соответствуют всем трем ключевым теоретическим предсказаниям того, как должны выглядеть звезды населения III.

Дополнительным доказательством является газ, окружающий LAP1-B.  Он содержит лишь следовые количества металлов. Это согласуется со сценарием, при котором это галактика настолько молода, что некоторые из первых массивных звезд умерли совсем недавно, взорвавшись как сверхновые, загрязнив газ этими элементами.

По словам ученых, их открытие может быть лишь верхушкой айсберга. Они намереваются продолжить исследование, чтобы подтвердить, что найденные ими звезды действительно относятся к населению III.

По материалам Phys.org