Ученые начинают понимать, как появились первые звезды Вселенной

Первые звезды Вселенной были чрезвычайно горячими и невероятно большими, часто превышали массу Солнца в сотни раз. Поскольку они образовались всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, эти кипящие гиганты практически не содержали элементов, более тяжелых, чем водород и гелий, которые были единственными материалами, легко доступными в то время. Но из-за их значительного роста первые звезды также жили быстро и умирали - всего за пару миллионов лет до того, как они взрывались как мощные сверхновые звезды.

Когда эти первые звезды быстро прогорели, они превратили более легкие элементы в более тяжелые, такие как углерод, железо и цинк. Затем, во время взрыва, они выпустили элементы наружу в космос. И хотя астрономам еще предстоит напрямую обнаружить этих ранних гигантов, они нашли доказательства их существования.

Первые звезды были особенные

Новое исследование предполагает, что эти звезды были особенные по другой причине: когда они взорвались, они не просто взорвались как обычные сферические сверхновые. Вместо этого в результате взрывов возникли сильные струи, которые извергали материал со скоростью свыше 145 миллионов километров в час, или около 13 процентов скорости света. Эти струи, говорят исследователи, позволили некоторым тяжелым элементам, пойманным в ловушку внутри звезд, проникнуть в соседние галактики, в том числе в зарождающийся Млечный Путь.

Звезды как второе поколение

Небольшие звезды, которые сформировались как второе поколение, все еще есть сегодня, и они сохраняют ранний материал, оставленный этими первыми звездами. Звезда [HE 1327-2326] содержит лишь немного элементов, более тяжелых, чем водород и гелий, поэтому мы знаем, что она, должно быть, образовалась как второе поколение звезд. До 2014 года HE 1327-2326 удерживала звание звезды с наименьшим известным содержанием железа - общий показатель общего количества металла в звезде.

После подтверждения того, что HE 1327-2326 заполнена цинком, исследователи решили выяснить, почему. Для этого они создали десятки тысяч имитаций звезд, которые взрываются и сеют звезды следующего поколения. Хотя было несколько симуляций сферических сверхновых, которые точно воспроизводили крайне низкое содержание железа, наблюдаемое в HE 1327-2326, ни один из них не смог воспроизвести наблюдаемые высокие концентрации цинка. Это исключало возможность того, что сферическая сверхновая давала HE 1327-2326 дополнительный цинк.

Когда звезда взрывается, некоторая часть этой звезды всасывается в черную дыру, как в пылесос. Только когда есть какой-то механизм, например, струя, которая может вырвать материал, можно обнаружить этот материал позже в звезде следующего поколения. И ученые считают, что именно это и могло произойти здесь.

Фото: worldanvil.com