Астрономы показали рождение первых звезд во Вселенной
Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Университетского колледжа Лондона и Кембриджского университета (Великобритания), космический рассвет, когда звезды сформировались впервые, произошел через 250–350 млн лет после возникновения Вселенной.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, коротко о нем рассказывает SciTech Daily.
«Теоретики предполагают, что Вселенная была темной в течение первых нескольких сотен миллионов лет, до образования первых звезд и галактик. Быть свидетелем того момента, когда во Вселенной впервые возник звездный свет, — это главная задача астрономии», — заявили авторы работы.
Для этого исследовательская группа изучила шесть самых далеких галактик, известных в настоящее время, свет которых шел к нам на протяжении большей части жизни Вселенной. Расстояние этих галактик от Земли составляет более 13 млрд световых лет, так что мы видим их такими, какими они были, когда Вселенной было всего 550 млн лет.
Анализируя изображения, полученные с космических телескопов «Хаббл» и «Спитцер», исследователи подсчитали, что возраст этих галактик на тот момент, когда мы их видим, составляет от 200 до 300 млн лет. Это означает, что космический рассвет в них произошел, когда Вселенной было 250–350 млн лет (сейчас ее возраст составляет 13,8 млрд лет).
На видео показано образование и эволюция первых звезд и галактик в виртуальной вселенной, похожей на нашу. Моделирование начинается незадолго до космического рассвета, когда Вселенная лишена звездного света, и продолжается до эпохи через 550 млн лет после Большого взрыва, когда наблюдаются шесть галактик, проанализированных авторами исследования. Возраст Вселенной в миллионах лет показан в верхнем левом углу.
На вставке изображена эволюция галактики, подобной тем, что были рассмотрены в исследовании. Фиолетовые области показывают нитевидное распределение газа, состоящего в основном из водорода. Белые области представляют звездный свет, а желтые изображают энергичное излучение самых массивных звезд, которое способно ионизировать окружающий водородный газ.
По мере того как массивные звезды быстро достигают конца своей жизни, они вспыхивают мощными взрывами сверхновых, вытесняющих окружающий газ. Галактики, подобные показанной, постоянно притягивают материал из близлежащих более мелких систем и быстро растут.
«За последнее десятилетие астрономы отодвинули границы наблюдаемой Вселенной до пределов, когда Вселенной было только 4% от ее нынешнего возраста. Однако из-за ограниченной прозрачности атмосферы Земли и лимита возможностей космических телескопов "Хаббл" и "Спитцер" мы достигли своего предела, — сообщили астрономы. — Сейчас мы с нетерпением ожидаем запуска космического телескопа "Уэбб", который, как мы полагаем, способен непосредственно засвидетельствовать космический рассвет».
Все более тяжелые элементы во Вселенной, кроме водорода, гелия и лития, синтезируются в звездах, а затем распространяются по Вселенной, когда звезды взрываются, завершив свой жизненный цикл. Эти элементы входят и в состав человеческого организма — например, кальций в костях и железо в крови. Таким образом, на видео мы наблюдаем очень дальнюю историю нашего собственного происхождения.