Международная группа исследователей с помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории впервые наблюдала следы взрыва звезд первого поколения. Исследователи идентифицировали три далеких газовых облака. Анализ их химического состава соответствует теоретическим моделям.
Чтобы обнаружить и изучить далекие газовые облака, астрофизики использовали квазары — очень яркие источники, питаемые сверхмассивными черными дырами в центрах далеких галактик. Когда свет от квазара проходит через газовые облака, различные химические элементы в нем оставляют свои «отпечатки».
Чтобы найти эти следы, исследователи проанализировали данные о нескольких квазарах, собранные с помощью инструмента X-shooter, установленном на VLT. X-shooter разделяет свет на чрезвычайно широкий диапазон длин волн или цветов, что делает его уникальным инструментом для идентификации множества различных химических элементов в этих далеких облаках.
Изменения в спектре света от квазара, который проходит через молекулярное облако. Иллюстрация: ESO/L. Calçada
На снимках телескопа исследователи обнаружили три очень далеких газовых облака, которые наблюдались, когда возраст Вселенной составлял от 10 до 15% от ее нынешнего возраста. Анализ химического состава показал наличие углерода, кислорода и магния и относительно небольшое количество железа. Именно такими признаками должны обладать последствия первых звездных взрывов.
Аналогичный химический состав наблюдался у многих старых звезд в нашей галактике, которые исследователи считают звездами второго поколения, сформировавшимися из «пепла» первых звезд. Газовые облака — такой пепел в ранней Вселенной, они добавляют недостающую часть истории Вселенной.
Исследователи считают, что первые звезд, которые сформировались во Вселенной, сильно отличались от тех, что мы видим сегодня. Они появились около 13,5 млрд лет назад, содержали только водород и гелий, простейшие химические элементы в природе. Эти звезды были в десятки или сотни раз более массивными, чем Солнце, и быстро погибли в результате мощных взрывах сверхновых, обогатив окружающий газ более тяжелыми элементами. Более поздние поколения звезд родились из этого обогащенного газа.
