Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) виявив перші докази того, що мільйони надмасивних зірок, маса яких у 10 000 разів перевищує масу Сонця, можуть ховатися на світанку Всесвіту.
Народжені всього через 440 мільйонів років після Великого вибуху, ці зірки можуть пролити світло на те, як наш всесвіт вперше був засіяний важкими елементами. Дослідники, які охрестили гігантські зірки “небесними монстрами”, опублікували свої висновки 5 травня в журналі Astronomy and Astrophysics.
“Сьогодні, завдяки даним, зібраним космічним телескопом Джеймса Вебба, ми вважаємо, що знайшли першу підказку про присутність цих надзвичайних зірок”, – заявила провідний автор дослідження Корінн Шарбонель, професор астрономії Женевського університету у Швейцарії.
Дослідники знайшли хімічні сліди гігантських зірок всередині кульових скупчень – скупчень від десятків тисяч до мільйонів щільно упакованих зірок, багато з яких є одними з найдавніших, що коли-небудь формувалися у нашому Всесвіті. Приблизно 180 кулястих скупчень усіяли нашу галактику Чумацький Шлях і, оскільки вони такі старі, слугують астрономам вікнами крізь час у найдавніші роки нашого всесвіту.
Загадково, але деякі зорі в цих скупченнях мають дико різні пропорції елементів (кисню, азоту, натрію та алюмінію), незважаючи на те, що вони утворилися приблизно в той самий час і з тих самих хмар газу та пилу 13,4 мільярда років тому.
Астрономи вважають, що таке різноманіття елементів можна пояснити існуванням надмасивних зірок – космічних гігантів, народжених у більш щільних умовах раннього Всесвіту, які спалювали своє паливо при набагато вищих температурах, утворюючи важчі елементи, що згодом “забруднювали” менші зірки-немовлята (які зазвичай складаються з набагато легших елементів).
Але знайти ці зірки виявилось нелегко. Вогняні гіганти, які в 5 000-10 000 разів більші за наше Сонце, горіли при температурі 135 мільйонів градусів за Фаренгейтом (75 мільйонів градусів за Цельсієм). Оскільки більші, яскравіші та гарячіші зорі згасають найшвидше, ці космічні монстри вже давно зустріли свою смерть у надзвичайно сильних вибухах, які називаються гіперновими.
“Кулясті скупчення мають вік від 10 до 13 мільярдів років, тоді як максимальна тривалість життя наднових зірок становить два мільйони років. Тому вони дуже рано зникли з тих скупчень, які можна спостерігати зараз. Залишилися лише непрямі сліди”, – зазначив у заяві співавтор дослідження Марк Гілес, професор астрофізики з Університету Барселони.
Щоб виявити розсіяні хімічні залишки стародавніх монстрів, дослідники навели інфрачервону камеру JWST на галактику GN-z11, яка є однією з найвіддаленіших і найдавніших галактик, коли-небудь відкритих, і знаходиться на відстані 13,3 мільярда світлових років від Землі. Різні хімічні речовини поглинають і випромінюють світло на різних частотах, тому, розбиваючи світло, що надходить від різних кулястих скупчень, знайдених у GN-z11, астрономи виявили, що її зірки не тільки щільно упаковані, але й оточені високим вмістом азоту.
“Сильну присутність азоту можна пояснити лише спалюванням водню при надзвичайно високих температурах, яких може досягати лише ядро надмасивних зірок”, – сказав Шарбонель.
Знайшовши перші підказки про небесних монстрів, дослідники вивчатимуть більш кулясті скупчення в більшій кількості галактик, щоб перевірити, чи їхнє відкриття має бути в інших місцях.
Читайте також :