Первые звёзды Вселенной взрывались "неправильно"?

Первые звёзды Вселенной взрывались “неправильно”?

Взрывы первых звёзд Вселенной – это очень интересный, но до сих пор малоизученный вопрос астрономии. Первые звёзды Вселенной были невероятно мощными и их взрыв трудно воссоздать с помощью компьютерных симуляций, несмотря на огромные возможности современных средств программной обработки данных. Учёные до сих пор не знают даже о том, какие типы звёзд взрывались, а какие нет.

Sirius A and B Hubble Автор: NASA, ESA, H. Bond (STScI), and M. Barstow (University of Leicester)
Sirius A and B Hubble
Автор: NASA, ESA, H. Bond (STScI), and M. Barstow (University of Leicester)

Сегодня среди астрономов превалирует мнение, что первые звёзды Вселенной взрывались сверхновыми, причём по всем правилам звездной пиротехники – сферически. Однако не так давно группа учёных представила данные о том, что как минимум одна из них проявила оригинальность, выбросив своё вещество неравномерно. Взрыв породил мощнейшие струи, которые забросили только что родившиеся тяжелые элементы в соседние галактики! Отчёт об исследовании опубликован в начале мая в журнале “Astrophysical Journal”.

Широкоугольное изображение остатка сверхновой Корма A (синий цвет) получено телескопом ROSAT. На врезке представлено изображение, полученное космической обсерваторией Чандра. Автор: Chandra: NASA/CXC/GSFC/U.Hwang et al.; ROSAT: NASA/GSFC/S.Snowden et al.
Широкоугольное изображение остатка сверхновой Корма A (синий цвет) получено телескопом ROSAT. На врезке представлено изображение, полученное космической обсерваторией Чандра.
Автор: Chandra: NASA/CXC/GSFC/U.Hwang et al.; ROSAT: NASA/GSFC/S.Snowden et al.

Представление о том, что звёзды Вселенной могут забрасывать своё вещество на крайне удалённые расстояния, создавая тем самым благоприятную почву для следующего поколения светил, нельзя назвать новым. Учёные даже предполагали проявление этого феномена уже в первом поколении звезд. Однако данное исследование является первым, которое приводит некие эмпирические доказательства этой теории.

Особая звезда

Первые звёзды Вселенной были очень недолговечными гигантами, и все они давным-давно погибли. Для непосредственного изучения они, как понятно, недоступны. Поэтому учёные из Института астрофизики и космических исследований Кавли изучали количество железа и других элементов в звезде второго поколения, которая носит название HE 1327-2326. Она принадлежит к малочисленной группе, в которую входят от 25 до 30 древних звезд с очень низким содержанием железа. Эти светила возникли из того материала, который был выброшен самым первым поколением звёзд.

Коррекция аберрации телескопа. Снимок галактики М100 до и после установки COSTAR Автор: NASA
Коррекция аберрации телескопа. Снимок галактики М100 до и после установки COSTAR
Автор: NASA

HE 1327-2326 – самая яркая в этой группе, но и для её изучения пришлось задействовать спектрограф космического базирования, находящийся внутри телескопа “Хаббл“. Это один из самых чувствительных инструментов, имеющихся в распоряжении науки. Учёные ожидали увидеть в спектре следы кремния, железа и фосфора, но то, что они там обнаружили, по-настоящему шокировало их. Это был цинк, он был впервые найден в звезде второго поколения, и его было много. Это означало, что в ранней Вселенной было больше тяжелых элементов, чем считалось ранее. Исследователи несколько раз перепроверили результаты, и каждый раз находили этот химический элемент.

Как всё это объяснить?

Это открытие перевернуло всё с ног на голову. Учёные понимали, почему HE 1327-2326 и другие светила её группы содержат мало железа. Этот элемент возник в ядрах огромных первых звезд. Во время коллапса ядер при взрывах сверхновых большая часть железа оказалась внутри образовавшихся черных дыр. Цинк формировался похожим образом, и было совершенно непонятно, как он мог избежать того, что произошло с железом.

Звёзды Вселенной - HE1327-2326 Автор: WikiSky에서는 공개된 파일을 사용한다
Звёзды Вселенной – HE1327-2326
Автор: WikiSky에서는 공개된 파일을 사용한다

Эта странность может быть объяснена неоднородным, нешарообразным взрывом сверхновой, считают учёные. Струи, возникшие в результате такого катаклизма, могли бы выкинуть цинк от черной дыры, не помешав при этом большей части железа сгинуть в ней. Чтобы подтвердить эту гипотезу, исследователи провели более 10000 компьютерных симуляций с разными энергиями и конфигурациями взрыва. Примечательно, что ни один сферический не дал тот разброс цинка, который они наблюдали в реальности. К искомому результату привела только одна асферическая симуляция – в ней точно совпали и уровень тридцатого элемента периодической системы, и другие характеристикам HE 1327-2326. Хотите знать получившиеся параметры? Пожалуйста. Мощность «детонации» была приблизительно равна взрыву нониллиона (единица с тридцатью нулями) водородных бомб. Это в 5-10 раз больше, чем считалось ранее.

Данное исследование предоставляет новые доказательства того, что взрывы первых звезд способствовали реионизации Вселенной. Это важнейшая веха её “младенчества”, когда нейтральные атомы стали заряженными и сыграли решающую роль в образовании галактик. Учёные пока не знают, насколько обычным для ранней Вселенной был вероятный асферический взрыв сверхновой, предшествовавший рождению HE 1327-2326. Перед ними, по большому счёту, стал вопрос, “правильно” или “неправильно” погибло большинство первых звёзд космоса. То есть, как это чаще всего происходит в науке, ответ на один вопрос порождает множество новых, ещё более интересных.

Text.ru - 100.00%

Поделиться ссылкой:

А Вы смотрели:  Самые необычные сверхновые в истории астрономии
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector