Телескоп Джеймса Вебба виявив хімічні ознаки найбільших зірок Всесвіту

Космічний телескоп Джеймса Вебба допоміг астрономам виявити перші хімічні ознаки надмасивних зірок, “небесних монстрів”, що палали з яскравістю мільйонів Сонць у ранньому Всесвіті.

Досі найбільші зірки, які спостерігалися будь-де, мали масу, що приблизно в 300 разів перевищувала масу нашого Сонця. Але надмасивна зірка, описана в новому дослідженні, за оцінками, має масу від 5 000 до 10 000 Сонць.

Команда європейських дослідників, які стоять за цим дослідженням, раніше теоретично припустила існування надмасивних зірок у 2018 році, намагаючись пояснити одну з найбільших загадок астрономії. Протягом десятиліть астрономи були спантеличені величезною різноманітністю складу різних зірок, зібраних у так звані кульові скупчення.

Ці скупчення, здебільшого дуже старі, можуть містити мільйони зірок у відносно невеликому просторі. Досягнення астрономії виявили все більшу кількість кульових скупчень, які, як вважають, є відсутньою ланкою між першими зірками Всесвіту і першими галактиками.

Наша галактика Чумацький Шлях, яка налічує понад 100 мільярдів зірок, має близько 180 кульових скупчень. Але питання залишається відкритим: Чому зорі в цих скупченнях мають таку різноманітність хімічних елементів, незважаючи на те, що, ймовірно, всі вони народилися приблизно в один і той самий час, з однієї й тієї ж хмари газу?

Багато зірок містять елементи, для виробництва яких потрібна колосальна кількість тепла, наприклад, алюміній, який потребує температури до 70 мільйонів градусів за Цельсієм. Це набагато вище температури, до якої, як вважається, досягають зірки в ядрі, близько 15-20 мільйонів градусів за Цельсієм, що схоже на температуру Сонця.

Тож дослідники запропонували можливе рішення: надмасивна зірка, що розбушувалася, вистрілює хімічне “забруднення”. Вони припускають, що ці величезні зірки народжуються в результаті послідовних зіткнень у щільно упакованих кулястих скупченнях. Корінн Шарбонель, астрофізик з Женевського університету і провідний автор дослідження, розповіла AFP, що “щось на кшталт насіннєвої зірки буде поглинати все більше і більше зірок”.

Врешті-решт вона стане “схожою на величезний ядерний реактор, що безперервно живиться речовиною, яка викидатиме велику її кількість”, – додала вона. Це викинуте “забруднення”, в свою чергу, буде живити молоді зірки, що формуються, надаючи їм більшу різноманітність хімічних речовин, чим ближче вони до надмасивної зірки, додала вона. Але команді все ще потрібні спостереження, щоб підтвердити свою теорію.

Вони знайшли їх у галактиці GN-z11, яка знаходиться на відстані понад 13 мільярдів світлових років – світло, яке ми бачимо від неї, з’явилося лише через 440 мільйонів років після Великого вибуху. Вона була відкрита космічним телескопом “Габбл” у 2015 році та донедавна утримувала рекорд найстарішої спостережуваної галактики.

Це зробило її очевидною першочерговою ціллю для наступника Хаббла як найпотужнішого космічного телескопа, Джеймса Вебба, який почав оприлюднювати свої перші спостереження минулого року. Вебб запропонував дві нові підказки: неймовірну щільність зірок у кулястих скупченнях і – що найважливіше – наявність великої кількості азоту.

Для утворення азоту потрібні справді екстремальні температури, які, на думку дослідників, можуть бути створені лише надмасивною зіркою. “Завдяки даним, зібраним космічним телескопом Джеймса Вебба, ми вважаємо, що знайшли першу підказку про наявність цих надзвичайних зірок”, – сказав Шарбонель у своїй заяві, в якій також назвав зірки “небесними монстрами”.

Якщо раніше теорія команди була “своєрідним слідом нашої надмасивної зірки, то це схоже на знахідку кістки”, – сказав Шарбонель. “Ми розмірковуємо про голову звіра, який стоїть за всім цим”, – додала вона.

Але надії на те, що ми коли-небудь зможемо безпосередньо спостерігати за цим звіром, мало. За оцінками вчених, тривалість життя надмасивних зірок становить лише близько двох мільйонів років – мить у космічному масштабі часу.

Однак вони підозрюють, що кульові скупчення існували приблизно два мільярди років тому, і вони ще можуть виявити більше слідів надмасивних зірок, які колись могли в них міститися.

Читайте також :

• Приватна компанія планує повернути до життя космічний телескоп NASA Spitzer
• Телескоп Джеймса Вебба виявив воду навколо комети в поясі астероїдів