Они формировались примерно через 200 миллионов лет после зарождения Вселенной и состоят почти исключительно из водорода и гелия.
Годами ученые искали следы первого поколения звезд, образовавшихся сразу после Большого взрыва. Теперь группа исследователей во главе с Ари Висбалом из Университета Толедо в Огайо сообщает о возможном открытии звезд третьего поколения, известных как Pop III. Речь идет о далекой галактике LAP1-B, наблюдавшейся космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST). Ученые тщательно проанализировали архивные данные и пришли к выводу, что объекты соответствуют ключевым теоретическим моделям древнейших звезд. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal Letters.
Что такое Pop III и почему они важны
Звезды Pop III считаются первыми светилами после Большого взрыва. Они формировались примерно через 200 миллионов лет после зарождения Вселенной и состоят почти исключительно из водорода и гелия с минимальным содержанием лития. Такие объекты чрезвычайно редки: большинство уже давно погасло. Ученые надеются фиксировать их слабое свечение, чтобы понять, как развивалась материя в первые эпохи.
Ранее обнаруженные кандидаты на Pop III были отвергнуты, так как не соответствовали трем критериям: рождению в сгустках темной материи (гало), высокой массе и компактному групповому формированию.
LAP1-B — идеальная кандидатура
Команда Висбала утверждает, что LAP1-B удовлетворяет всем трем условиям. Система образовалась в массивном сгустке темной материи с массой около 50 миллионов солнечных. Звезды здесь огромны — от 10 до 1000 масс Солнца. Они группируются малыми скоплениями, суммарная масса которых достигает нескольких тысяч солнечных единиц.
«LAP1-B — первый кандидат Pop III, который согласуется с тремя ключевыми теоретическими предсказаниями для классических источников Pop III», — отмечают исследователи.
Дополнительное подтверждение получено из анализа газа вокруг системы. Спектры показывают минимальное содержание металлов, что говорит о том, что часть массивных звезд недавно погибли как сверхновые, слегка обогатив окружающий газ первичными элементами.
Несмотря на обнадеживающие данные, окончательно подтвердить открытие пока нельзя. Остались вопросы о том, сколько вещества выбросили первые сверхновые и насколько современные компьютерные модели точно отражают физику ранней Вселенной.
Однако открытие LAP1-B уже задает методику поиска других Pop III. Использование JWST совместно с гравитационным линзированием — когда массивные галактики искажают свет более далеких объектов, усиливая его — позволило выявить LAP1-B. Это значит, что дальнейшие исследования могут открыть еще больше древних звезд, которые до сих пор скрыты во Вселенной.
«LAP1-B может быть лишь вершиной айсберга с точки зрения изучения Pop III с гравитационным линзированием от скоплений галактик», — заключают ученые.
Это открытие обещает существенно расширить наше понимание ранней Вселенной и формирования первых светил.