У ранньому Всесвіті щось сталося: у перших зірках виявлено елемент, якого не повинно бути

Астрономи з Кембриджського університету, Велика Британія, повідомили про те, що аналіз даних, отриманих космічним телескопом Вебб, вказує на те, що в одній із найперших галактик було виявлено напрочуд великий вміст важких хімічних елементів. При цьому було виявлено вуглець у найперших зірках, який не повинен знаходитися в галактиці, що народилася всього через 350 млн років після Великого вибуху, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Після того, як з'явився Всесвіт, він складався переважно з водню. Також у його складі була невелика кількість гелію, і ще менше — літію та берилію. Це перші хімічні елементи в періодичній таблиці.

Метали та металічність

Усі елементи, які є більш важкими, ніж водень і гелій, в астрономії називають металами. Відповідно наповненість цими металами зірок і галактик називають металічністю. Більшість металів створюються виключно в надрах зірок, які потім вибухають надновими та засівають космос цими елементами. Так наступні покоління зірок стають більш металічними.

Автори нового дослідження заявили, що аналіз світла, отриманого від найдавнішої галактики, показує, що її зірки мають у своєму складі вуглець. Але це складно уявити, адже зірки, що з'явилися в такий ранній період історії Всесвіту, тобто через кілька сотень мільйонів років після Великого вибуху, майже не мають у своєму складі металів, як припускають теорії.

Ці перші зірки належать до зоряного населення III, тобто до першого покоління зірок у Всесвіті, які досі окремо ще ніколи не бачили астрономи. Це були величезні, дуже яскраві та дуже гарячі зірки, які існували недовго та вибухали надновими.

Це відкриття може змінити уявлення про еволюцію раннього Всесвіту

Автори дослідження кажуть, то аналіз світла дуже далекої галактики показує наявність напрочуд великої кількості вуглецю в її складі. Тобто зірки в цій галактиці можуть містити вуглець, якого тут не повинно бути. Це суперечить теорії про те, що зірки з населення III практично не мали металів у своєму складі.

З цього вчені роблять припущення, що могли існувати і ще більш давні зірки, які й були справжнім першим поколінням зірок. Після вибуху вони наповнили космос важчими металами, створеними в їхніх надрах, і таким чином той самий вуглець увійшов до складу зірок населення III. У цьому випадку це відкриття змінює уявлення про еволюцію раннього Всесвіту.

З іншого боку, телескоп Вебб міг побачити світло не звичайних стародавніх зірок, що засвідчило високу металічність галактики, а інших об'єктів. Наприклад, у центрі цієї галактики існує надмасивна чорна діра, яка під час бурхливого поглинання матерії створює яскраве активне галактичне ядро. Можливо світловий сигнал прийшов із цього ядра. Тобто висока металічність галактики може бути пов'язана з активністю чорної діри.

Ще одним джерелом вуглецю в галактиці можуть бути зірки, що належать до асимптотичної гілки гігантів. Це остання стадія життя деяких зірок, під час якої також може виділятися вуглець. Але, щоб звичайні зірки досягли цієї стадії, їм потрібно було прожити набагато довше, ніж жили найперші зірки.

У будь-якому разі, це відкриття наявності великої кількості металів у дуже ранній галактиці має найважливіше значення для розуміння еволюції раннього Всесвіту. Але вчені поки точно не можуть сказати, звідки в цій галактиці взялося так багато вуглецю. Поки що розглядають версію про те, що давніші зірки виробили цей вуглець, а потім він потрапив до складу зірок населення III. Але це тільки гіпотеза, і вчені продовжать спостереження за цією галактикою, а також за іншими такими самими стародавніми галактиками, щоб знайти можливі закономірності, які могли б відкрити завісу виявленої таємниці.

Як уже писав Фокус, у галактиках, які існували через 2 млрд років після народження Всесвіту, астрономи виявили нікель і це дуже несподіване відкриття .